精品解析：四川天府新区师大一中高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

天府师大一中高级中学2024-2025学年度下期 高二年级3月诊断性考试物理 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 感应炉所接电源应是低频交流电源 B. 电源在线圈中产生热量使金属融化 C. 交变磁场在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化 D. 若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．为了产生较大的感应电动势，感应炉所接电源应是高频交流电源，故A错误； BC．感应电炉冶炼金属过程中，交流电源产生交变磁场，从而在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化，故B错误，C正确； D．若增加交流电的频率，感应电动势增大，冶炼金属的效率增大，故D错误。 故选C。 2. 下面四幅图中，前两幅表示通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系；后两幅表示运动电荷所受洛伦兹力F、磁感应强度B和电荷速度v三者方向之间的关系，其中正确的是(　　) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A图中磁场方向垂直纸面向上，电流方向水平向里，根据左手定则，安培力的方向竖直向右．故A错误．B图中磁场方向垂直纸面向右，电流方向垂直纸面向外，根据左手定则，安培力的方向向上．故B错误．C图中磁场方向水平向上，正电荷运动的方向垂直纸面向右，根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向外．故C错误．D图中磁场方向竖直向里，正电荷运动方向水平向左，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直纸面向上．故D正确．故选D． 点睛：解决本题的关键掌握左手定则判定磁场方向、电流方向和安培力方向或洛伦兹力的关系．左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 3. 如图所示，是日光灯的电路图，主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原理，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S点燃日光灯管过程中，启动器的双金属片始终是闭合的 B. 闭合开关S点燃日光灯管过程中，镇流器相当于电阻 C. 将镇流器换为定值电阻，闭合开关S仍能正常点燃日光灯管 D. 将启动器更换为开关S1，先闭合开关S和S1，再断开S1，仍有可能点燃日光灯管 【答案】D 【解析】 【详解】A．当开关接通220伏的电压立即使启动器的惰性气体电离，产生辉光放电,辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触；电流通过镇流器、启动器触极和两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热，发射出大量电子，双金属片自动复位，两极断开；故A错误； B．在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动，在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光；则镇流器相当于自感电源，提供高压，故B错误； C．将镇流器换为定值电阻，闭合开关S不能提供高压让氩气分子电离，则不能正常点燃日光灯管，故C错误； D．将启动器更换为开关S1，先闭合开关S和S1，再断开S1，相当于启动器的作用，也能提供断电时的自感电动势获得高压，则仍有可能点燃日光灯管，故D正确； 故选D。 4. 在如图所示的电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻R串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S（ ） A. 在断开开关S时，灯泡闪亮一下后逐渐熄灭 B. 在断开开关S时，灯泡闪亮一下后逐渐熄灭 C. 在断开开关S时，灯泡、均闪亮一下后逐渐熄灭 D. 在断开开关S时，灯泡、均不闪亮，直接逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】一段时间电路稳定后，断开开关S，和与L、R构成回路，L相当于电源，因原来两个灯泡的亮度相同，则两支路电流相等，所以不会出现、闪亮一下再熄灭的现象，、都会逐渐变暗，且同时熄灭。 故选D。 5. 图a为一个小型发电机，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形金属线圈共有10匝，绕垂直于磁场方向的转轴按图示方向匀速转动。当线圈平面与磁场方向垂直开始计时，线圈中产生交流电的电动势e随时间t变化的规律如图b所示。下列说法正确的是（　　） A. 线圈在图示位置时，电流沿PQ边从P流向Q B. 发电机线圈转动的角速度为100π rad/s C. t = 0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行 D. t = 0.25 s时，磁通量的变化率为1 V 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈在图示位置时，线圈位于中性面，感应电动势为零，线圈中没有感应电流，故A错误； B．由图b可知 得发电机线圈转动的角速度 故B错误； C．t = 0.1 s时，感应电动势为零，线圈位于中性面，线圈平面与磁场方向垂直，故C错误； D．t = 0.25 s时，感应电动势 又 得磁通量的变化率 故D正确。 故选D。 6. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. 5A B. A C. 4A D. A 【答案】A 【解析】 【详解】前半周期正弦式交流电的电流有效值为 根据交变电流有效值的计算可知 解得该交变电流的有效值为 故选A。 7. 如图所示，间距为L的两足够长平行光滑金属导轨间接一个阻值为R的定值电阻并固定在绝缘水平面上，装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨电阻不计。一质量为m、电阻为2R、长为L的金属棒PQ垂直导轨放置，给PQ一个平行于导轨的水平初速度，运动过程中PQ始终与导轨接触良好。则在PQ运动过程中（　　） A. PQ中的电流方向为 B. PQ两端电压的最大值为 C. 定值电阻上产生的焦耳热为 D. 流经PQ某一横截面的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由右手定则知，PQ中电流方向为P→Q，故A错误； B．PQ刚获得速度时，PQ两端电压最大，为 故B错误； C．由能量守恒定律 定值电阻上产生的焦耳热为 故C正确； D．由动量定理得 又，得 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，固定的矩形铜线框左半部分处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当匀强磁场的磁感应强度由均匀减小到0后反向增大到，如图乙所示。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 钢线框中的自由电子先顺时针定向移动、后逆时针定向移动 B. 铜线框中的自由电子始终逆时针定向移动 C. 铜线框围成的面积先有扩大的趋势、后有缩小的趋势 D. 铜线框受到的安培力大小不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律，按照图乙中变化的磁场产生顺时针方向的电场，铜线框中的自由电子在电场力的作用下逆时针定向移动，故A错误，B正确； C．根据楞次定律中“增缩减扩”的规律，穿过铜线框的磁通量先减小后增大，铜线框围成的面积先有扩大的趋势、后有缩小的趋势，故C正确； D．设图乙中图线的斜率为，根据 斜率不变，可知线圈中的感应电动势大小不变，则通过铜线框的电流不变。又因为线框受力的有效长度不变，而磁感应强度先减小后增大，根据可知铜线框受到的安培力先减小后增大，故D错误。 故选BC。 9. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，与的电阻相等 B. 图甲中，闭合开关，电路稳定后，通过的电流小于通过的电流 C. 图乙中，变阻器接入电路的电阻与的电阻相等 D. 图乙中，闭合开关瞬间，中电流与变阻器中电流相等 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．断开开关瞬间，灯突然闪亮，由于线圈的自感，通过的电流逐渐减小，且断开瞬间自感电流大于原来通过的电流，说明闭合，电路稳定时，通过的电流小于通过的电流，的电阻小于的电阻，故A错误，B正确； C．闭合，电路稳定时，与的亮度相同，说明两支路的电流相同，由欧姆定律可知变阻器接入电路的电阻与的电阻相等，故C正确； D．闭合开关，逐渐变亮，而立即变亮，说明中电流与变阻器中电流不相等，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的N匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，区域长也为d，MN边界与ab平行。d若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为adcb B. 线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小 C. 线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 D. 线框从进入到离开磁场过程所用的时间 【答案】BD 【解析】 【详解】A．列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方向为，故A错误； B．列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为 由闭合电路的欧姆定律得 对列车由牛顿第二定律得 联立解得 故B正确； C．线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动能定理得 又 联立方程解得 故C错误； D．线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动量定理得 又 则 联立方程解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题（2个大题，11题6分，12题8分；共14分） 11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________（选填“A”“B”或“C”）； A. B. C. （2）实验得出，电流由“”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“”接线柱流入时指针向左偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. C ②. 向右 ③. 变小 【解析】 【详解】（1）[1] 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源确定电流的方向。 故选C。 （2）[2] 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时，由楞次定律可知，螺线管中感应电流沿顺时针方向，即电流由“”接线柱流入灵敏电流计，则指针向右偏转。 （3）[3]根据楞次定律“来拒去留”的结论可知，电子秤的示数会变小。 12. 如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。 （1）图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量_________。（均填“最大”或“为零”） （2）从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是_________。（填“”或“”） （3）当线圈转到图（c）位置时，感应电流_________。（填“最小”或“最大”） （4）当线圈由图（d）转到图（e）过程中，ab边感应电流方向为_________。（填“a→b”或“b→a”） 【答案】（1）最大 （2） （3）最小 （4） 【解析】 【小问1详解】 图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，则此时穿过线圈的磁通量最大。 【小问2详解】 根据题意，由图（b）可知，t=0时刻线圈平面与磁感线方向平行，此时感应电流最大，线圈中电流i随时间t变化的关系是 【小问3详解】 当线圈转到图（c）位置时，线圈平面与磁感线垂直，感应电流为零，即最小。 【小问4详解】 根据右手定则可知，ab边感应电流方向为。 四、计算题（3个大题；13题10分，14题14分；15题16分） 13. 如图所示，水平面上有一电阻不计的Ｕ形导轨，导轨和之间的宽度为1m，M和P之间接入电动势为、内阻为的电源。现垂直于导轨放置一根质量为、电阻为的金属棒，在导轨和之间施加一个范围较大的磁感应强度大小为、方向与水平面成斜向右上的匀强磁场（图中未画出）求： （1）当金属棒静止时，求此时棒受到的支持力大小和摩擦力大小； （2）若磁感应强度B的大小和方向均能调节，要使金属棒仍保持静止且所受支持力大小为零，求此时磁感应强度B的大小和方向。 【答案】（1）， （2），水平向左 【解析】 【小问1详解】 回路中的电流 对导体棒：水平方向： 竖直方向： 由 联立解得， 【小问2详解】 要使棒所受支持力为零，则安培力应竖直向上，且 由 联立解得 由左手定则可知，此时磁感应强度的方向为水平向左。 14. 如图甲所示，光滑绝缘水平面上AB、CD间存在一匀强磁场，磁场方向竖直向下，一个质量为、电阻为的正方形金属线框放置在该绝缘水平面上。t=0时，该线框在水平向右的外力F作用下紧贴AB从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。求： （1）磁场区域的宽度d； （2）线框进入磁场过程中通过线框横截面的电量q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图乙可知，在时间内线框中没有感应电流，线框不受安培力作用，只受外力F作用，由牛顿第二定律，则线框的加速度为 因为在t=0时，线框开始做匀加速直线运动，因此磁场区域的宽度等于线框在时间内在磁场中运动的位移，为 【小问2详解】 设线框的边长为L，可知在时间内则有 当线框全部进入磁场中的瞬间，由牛顿第二定律可得 由图乙可知，此时安培力则有 其中 联立解得 则有线框进入磁场过程中通过线框横截面的电量为 15. 如图甲所示，光滑的足够长金属导轨MN和PQ平行，间距为L＝1.0m，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度为B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝7.6Ω的电阻。将一根质量为m＝0.5kg，电阻为r＝0.4Ω的金属杆ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，其余电阻均不计。现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆沿导轨向上的位移s＝3.8m时达到稳定状态，对应过程的v－t图像如图乙所示。（，） （1）求恒力F的大小； （2）求金属杆ab从开始运动到刚达到稳定状态的过程中产生的焦耳热； （3）求0~1s内金属杆ab运动的位移x1的大小； （4）从金属棒开始运动到刚达到稳定状态过程，通过金属棒ab横截面的电荷量q和所用的时间t； 【答案】（1）3.5N （2）0.0825J （3）0.4m （4）0.95C，4.8s 【解析】 【小问1详解】 当金属棒匀速运动时，由右手定则判断出导体棒中电流由a流向b，由左手定则判断出安培力平行斜面向下，由平衡条件得F=mgsin37°+F安 其中 由乙图可知vm=1.0m/s，联立解得F=3.5N 【小问2详解】 从金属棒开始运动到达稳定，由功能关系可得 两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为 联立解得Qr=0.0825J 【小问3详解】 进入匀强磁场导体棒做加速度减小的加速运动，取沿导轨向上为正方向，由动量定理有 其中v1=0.6m/s 根据电荷量的计算公式可得 联立并代入数据解得x=0.4m 【小问4详解】 从金属棒开始运动到刚达到稳定状态过程，通过金属棒ab横截面的电荷量 由动量定理有 解得t=4.8s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天府师大一中高级中学2024-2025学年度下期 高二年级3月诊断性考试物理 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 感应炉所接电源应是低频交流电源 B. 电源在线圈中产生热量使金属融化 C. 交变磁场在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化 D. 若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 2. 下面四幅图中，前两幅表示通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系；后两幅表示运动电荷所受洛伦兹力F、磁感应强度B和电荷速度v三者方向之间的关系，其中正确的是(　　) A. B. C. D. 3. 如图所示，是日光灯的电路图，主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原理，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S点燃日光灯管过程中，启动器的双金属片始终是闭合的 B. 闭合开关S点燃日光灯管过程中，镇流器相当于电阻 C. 将镇流器换为定值电阻，闭合开关S仍能正常点燃日光灯管 D. 将启动器更换为开关S1，先闭合开关S和S1，再断开S1，仍有可能点燃日光灯管 4. 在如图所示的电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻R串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S（ ） A. 在断开开关S时，灯泡闪亮一下后逐渐熄灭 B. 在断开开关S时，灯泡闪亮一下后逐渐熄灭 C. 在断开开关S时，灯泡、均闪亮一下后逐渐熄灭 D. 在断开开关S时，灯泡、均不闪亮，直接逐渐熄灭 5. 图a为一个小型发电机，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形金属线圈共有10匝，绕垂直于磁场方向的转轴按图示方向匀速转动。当线圈平面与磁场方向垂直开始计时，线圈中产生交流电的电动势e随时间t变化的规律如图b所示。下列说法正确的是（　　） A. 线圈在图示位置时，电流沿PQ边从P流向Q B. 发电机线圈转动的角速度为100π rad/s C. t = 0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行 D. t = 0.25 s时，磁通量的变化率为1 V 6. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. 5A B. A C. 4A D. A 7. 如图所示，间距为L的两足够长平行光滑金属导轨间接一个阻值为R的定值电阻并固定在绝缘水平面上，装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨电阻不计。一质量为m、电阻为2R、长为L的金属棒PQ垂直导轨放置，给PQ一个平行于导轨的水平初速度，运动过程中PQ始终与导轨接触良好。则在PQ运动过程中（　　） A. PQ中的电流方向为 B. PQ两端电压的最大值为 C. 定值电阻上产生的焦耳热为 D. 流经PQ某一横截面的电荷量为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，固定的矩形铜线框左半部分处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当匀强磁场的磁感应强度由均匀减小到0后反向增大到，如图乙所示。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 钢线框中的自由电子先顺时针定向移动、后逆时针定向移动 B. 铜线框中的自由电子始终逆时针定向移动 C. 铜线框围成的面积先有扩大的趋势、后有缩小的趋势 D. 铜线框受到的安培力大小不变 9. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，与的电阻相等 B. 图甲中，闭合开关，电路稳定后，通过的电流小于通过的电流 C. 图乙中，变阻器接入电路的电阻与的电阻相等 D. 图乙中，闭合开关瞬间，中电流与变阻器中电流相等 10. 如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的N匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，区域长也为d，MN边界与ab平行。d若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为adcb B. 线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小 C. 线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 D. 线框从进入到离开磁场过程所用的时间 三、实验题（2个大题，11题6分，12题8分；共14分） 11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________（选填“A”“B”或“C”）； A. B. C. （2）实验得出，电流由“”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“”接线柱流入时指针向左偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。 （1）图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量_________。（均填“最大”或“为零”） （2）从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是_________。（填“”或“”） （3）当线圈转到图（c）位置时，感应电流_________。（填“最小”或“最大”） （4）当线圈由图（d）转到图（e）过程中，ab边感应电流方向为_________。（填“a→b”或“b→a”） 四、计算题（3个大题；13题10分，14题14分；15题16分） 13. 如图所示，水平面上有一电阻不计的Ｕ形导轨，导轨和之间的宽度为1m，M和P之间接入电动势为、内阻为的电源。现垂直于导轨放置一根质量为、电阻为的金属棒，在导轨和之间施加一个范围较大的磁感应强度大小为、方向与水平面成斜向右上的匀强磁场（图中未画出）求： （1）当金属棒静止时，求此时棒受到的支持力大小和摩擦力大小； （2）若磁感应强度B的大小和方向均能调节，要使金属棒仍保持静止且所受支持力大小为零，求此时磁感应强度B的大小和方向。 14. 如图甲所示，光滑绝缘水平面上AB、CD间存在一匀强磁场，磁场方向竖直向下，一个质量为、电阻为的正方形金属线框放置在该绝缘水平面上。t=0时，该线框在水平向右的外力F作用下紧贴AB从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。求： （1）磁场区域的宽度d； （2）线框进入磁场过程中通过线框横截面的电量q。 15. 如图甲所示，光滑的足够长金属导轨MN和PQ平行，间距为L＝1.0m，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度为B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝7.6Ω的电阻。将一根质量为m＝0.5kg，电阻为r＝0.4Ω的金属杆ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，其余电阻均不计。现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆沿导轨向上的位移s＝3.8m时达到稳定状态，对应过程的v－t图像如图乙所示。（，） （1）求恒力F的大小； （2）求金属杆ab从开始运动到刚达到稳定状态的过程中产生的焦耳热； （3）求0~1s内金属杆ab运动的位移x1的大小； （4）从金属棒开始运动到刚达到稳定状态过程，通过金属棒ab横截面的电荷量q和所用的时间t； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $