乾安七中2021—2022學(xué)年度第三次質(zhì)量檢測高二物理試題第I卷（選擇題共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1--8題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，9--12題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1. 下列關(guān)于電場線和磁感線的說法正確的是（    ）A. 電場線和磁感線都是電場、磁場中實(shí)際存在的線B. 磁場中兩條磁感線一定不相交 ，但在復(fù)雜電場中的電場線是可以相交的C. 電場線是不閉合曲線，而磁感線是閉合曲線D. 電場線越密的地方，同一試探電荷所受的靜電力越大；磁感線分布較密的地方，同一試探電流所受的磁場力也越大【1題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．電場線與磁感線分別是為了形象描述電場、磁場而引入的假想線，實(shí)際不存在，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.B．兩種場線的切線方向均表示相應(yīng)的場方向，兩種場線都不會(huì)相交，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.C．電場線起始于正電荷或無限遠(yuǎn)處，終止于無限遠(yuǎn)處或負(fù)電荷，而磁感線在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，組成閉合曲線，選項(xiàng)C正確.D．電場線越密，表示該處電場越強(qiáng)，同一試探電荷在此處所受電場力越大；磁感線越密，表示該處磁場越強(qiáng)，但試探電流受到的磁場力大小還與其放置方向有關(guān)，故試探電流受到的磁場力不一定大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選C。2. 某電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A. c點(diǎn)電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度 B. a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向相同C. b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度 D. 若將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)【2題答案】【答案】C【解析】【詳解】ABC．根據(jù)電場線的疏密程度反映電場的強(qiáng)弱，可知，c點(diǎn)的電場線比b點(diǎn)的電場線稀疏，即c點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度；b點(diǎn)的電場線比d點(diǎn)的電場線密，即b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度；a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線方向不同，即兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向不同，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放，根據(jù)場強(qiáng)方向的規(guī)定可知，受與場強(qiáng)方向相同的電場力，它將右上方做曲線運(yùn)動(dòng)，而不是沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選C。3. 兩導(dǎo)體的I－U關(guān)系如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是(　　)A. R1∶R2=1∶3B. R1∶R2=3∶1C. 將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比為I1∶I2=1∶3D. 將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比為I1∶I2=1∶1【3題答案】【答案】A【解析】【分析】通過I–U圖象得出兩電阻的關(guān)系；串聯(lián)電路電流相等，并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比．【詳解】AB．根據(jù)I?U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1:R2=1:3，故A正確，B錯(cuò)誤；C．串聯(lián)電路電流處處相等，所以將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，電流比I1:I2=1:1，故C錯(cuò)誤；D．并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比，所以將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，電流比I1:I2=3:1，故D錯(cuò)誤．4. 如圖所示，輕質(zhì)彈簧測力計(jì)下懸掛的圓形線圈中通有順時(shí)針方向的電流I0，線圈的正下方固定有一根足夠長的直導(dǎo)線a，線圈靜止時(shí)導(dǎo)線a垂直于線圈平面，現(xiàn)在導(dǎo)線a中通有垂直紙面向外的較大電流，則下列判斷正確的是（   ）A. 線圈仍靜止不動(dòng)B. 從上往下看，線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C. 彈簧測力計(jì)示數(shù)減小D 線圈左右擺動(dòng)【4題答案】【答案】B【解析】【分析】【詳解】ABD．根據(jù)安培定則可知，環(huán)形電流內(nèi)部磁場的方向垂直紙面向里，則圓形線圈相當(dāng)于N極指向紙面內(nèi)的小磁針；導(dǎo)線a中通入電流時(shí)，由安培定則可判斷出，導(dǎo)線a中電流在線圈處產(chǎn)生的磁場向左，因小磁針N極指向磁場方向，故從上向下看時(shí)，線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，AD錯(cuò)誤、B正確；C．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過90°時(shí)，根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥可知，線圈上半部分受力向上，線圈下半部分受力向下，由于下半部分距離導(dǎo)線a較近，所以下半部分受到的安培力比較大，線圈整體受到向下的安培力，可知彈簧測力計(jì)的示數(shù)一定增大，C錯(cuò)誤。故選B。5. 如圖所示，a環(huán)是鋁環(huán)，b環(huán)是塑料環(huán)，橫梁水平靜止，橫梁可繞中間的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，用磁鐵的任意一極靠近a環(huán)或b環(huán)，則（　?。?/span>
 A. 磁鐵移近a環(huán)時(shí)，a環(huán)靠近磁鐵B. 磁鐵移近a環(huán)時(shí)，a環(huán)遠(yuǎn)離磁鐵C. 磁鐵移近b環(huán)時(shí)，b環(huán)靠近磁鐵D. 磁鐵移近b環(huán)時(shí)，b環(huán)遠(yuǎn)離磁鐵【5題答案】【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．a環(huán)是鋁環(huán)且閉合，磁鐵移近a環(huán)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，環(huán)受力，a環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．b環(huán)是塑料環(huán)，磁鐵移近b環(huán)時(shí)，環(huán)內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此環(huán)不受到磁場的作用，b環(huán)不動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。故選B。6. 如圖所示，在光滑水平桌面上，將長為的柔軟導(dǎo)線彎成六分之一圓弧，導(dǎo)線固定在A、C兩端.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線通以由到、大小為I的恒定電流，則導(dǎo)線中點(diǎn)處受到的張力大小是（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【6題答案】【答案】B【解析】詳解】由幾何關(guān)系可得則圓弧半徑為化曲線為直線，有效長度為R，則張力大小所以B正確；ACD錯(cuò)誤；故選B。7. 如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，則在這兩次過程中(　　)
 A. 回路電流I1∶I2＝1∶2B. 產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2＝1∶4C. 通過任一截面的電荷量q1∶q2＝1∶2D. 外力的功率P1∶P2＝1∶2【7題答案】【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．回路中感應(yīng)電流為則有故A正確；B．產(chǎn)生的熱量為則有故B錯(cuò)誤；C．通過任一截面的電荷量為即q與v無關(guān)，則有故C錯(cuò)誤；D．由于棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力的功率等于電路中的熱功率，即則有故D錯(cuò)誤。故選A。8. 如圖所示，傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面夾角為θ，極板間距為d，帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電量為q，從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入，沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出，則（　?。?/span>
 A. 微粒達(dá)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為B. 微粒的加速度大小等于gsinθC. 兩極板的電勢(shì)差UMN＝D. 微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程電勢(shì)能減少【8題答案】【答案】C【解析】【詳解】AB．微粒在電場中受到重力和電場力，而做直線運(yùn)動(dòng)，電場力與重力的合力必定水平向左，如圖所示
 沿直線做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以將動(dòng)能減小，由圖可知微粒所受的合外力為根據(jù)牛頓第二定律可得解得a=gtanθ故AB錯(cuò)誤；CD．微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能不變，動(dòng)能減小量為根據(jù)能量守恒定律得知，微粒的電勢(shì)能增加了，又△Ep=qUMN可得到兩極板的電勢(shì)差為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。9. 用伏安法測電阻，當(dāng)對(duì)被測電阻的阻值一無所知而無法選擇用何種接法時(shí)，可采用試觸的方法。如圖所示，某同學(xué)測量未知電阻R時(shí)，讓電壓表的一端接在A點(diǎn)，另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn)；他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化，而電壓表示數(shù)無明顯變化，則下列說法中正確的是（　?。?/span>A. R與電壓表阻值接近，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路B. 如果選擇電流表內(nèi)接電路，測量值大于真實(shí)值C. R與電流表阻值接近，應(yīng)選擇電流表外接電路D. 如果選擇電流表外接電路，測量值大于真實(shí)值【9題答案】【答案】AB【解析】【詳解】由圖示電路圖可知，電壓表的一端接A點(diǎn)，另一端接到B點(diǎn)時(shí)，電壓表與電阻并聯(lián)，電流表測電阻與電壓表電流之和，另一端接到C點(diǎn)時(shí)，電流表測通過電阻的電流；若電流表示數(shù)有明顯變化，而電壓表示數(shù)無明顯變化，說明電壓表分流較大，而電流表分壓較小，故R阻值較大，與電壓表阻值較近；故應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路；如果選擇電流表內(nèi)接法，測量值是待測電阻和電流表電阻的串聯(lián)總電阻，大于真實(shí)值，如果選擇電流表外接法，測量值是待測電阻和電壓表電阻的并聯(lián)總電阻，小于真實(shí)值，故AB正確，CD錯(cuò)誤；故選AB。10. 兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則（　?。?/span>A. q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B. q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢(shì)能逐漸減小C. q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 D. q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零【10題答案】【答案】BC【解析】【詳解】試題分析：本題要根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布情況，抓住對(duì)稱性，分析試探電荷的受力情況，分析其運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)電場力做功情況，分析其電勢(shì)能的變化情況．解：A、兩等量正電荷周圍部分電場線如右圖所示，其中P、Q連線的中垂線MN上，從無窮遠(yuǎn)到O過程中電場強(qiáng)度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠(yuǎn)方向．故試探電荷所受的電場力是變化的，q由A向O的運(yùn)動(dòng)做非勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．B、電場力方向與AO方向一致，電場力做正功，電勢(shì)能逐漸減??；故B正確．C、從A到O過程，電場力做正功，動(dòng)能增大，從O到N過程中，電場力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故在O點(diǎn)試探電荷的動(dòng)能最大，速度最大，故C正確．D、取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，從無窮遠(yuǎn)到O點(diǎn)，電場力做正功，電勢(shì)能減小，則q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為負(fù)值．故D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)評(píng)】本題考查靜電場的基本概念．關(guān)鍵要了解等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布情況，運(yùn)用動(dòng)能定理進(jìn)行分析． 11. 質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒，以與水平方向成角的速度v，從O點(diǎn)進(jìn)入方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的混合場區(qū)，該微粒在電場力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A，重力加速度為g，下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. 該微粒一定帶負(fù)電荷B. 微粒從O到A的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C. 該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D. 該電場的場強(qiáng)為【11題答案】【答案】AD【解析】【分析】【詳解】AB．若微粒帶正電，它受豎直向下的重力mg、水平向左的電場力qE和斜向右下的洛倫茲力qvB，微粒不能做直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)此可知微粒應(yīng)帶負(fù)電，它受豎直向下的重力mg、水平向右的電場力qE和斜向左。上的洛倫茲力qvB，又知微粒恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A，可知微粒應(yīng)該做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由平衡條件可知，得磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度電場的場強(qiáng)故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。12. 如圖甲所示，一電阻不計(jì)且足夠長的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=1m，下端接有阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°。整個(gè)裝置處于方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量m=0.2kg、阻值r=1Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M=1kg的重物相連，左端細(xì)線沿NM方向。棒由靜止釋放后，沿NM方向位移x與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，其中ab為直線。已知棒在0~0.3s內(nèi)通過的電荷量是0.3~0.4s內(nèi)通過電荷量的2倍，g取10m/s2，下列說法正確的是（　　）A. 圖乙中a點(diǎn)的縱坐標(biāo)是0.6mB. 棒在0~0.3s內(nèi)通過的電荷量是0.18CC. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9TD. 電阻R在0~0.4s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=1.8J【12題答案】【答案】AD【解析】【詳解】A．通過導(dǎo)體棒的電荷量為棒在0~0.3s內(nèi)通過的電荷量是0.3~0.4s內(nèi)通過電荷量的2倍，則有解得故A正確；BC．0.3s后棒做勻速運(yùn)動(dòng)，則受力平衡，有根據(jù)閉合電路的歐姆定律得解得故BC錯(cuò)誤；D．在0~0.4s內(nèi)，對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)能定理得根據(jù)功能關(guān)系有在電路中，電阻R在0~0.4s內(nèi)產(chǎn)生的熱量聯(lián)立解得D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、填空題（本題共兩個(gè)小題，共15分）13. 某實(shí)驗(yàn)小組使用如圖所示的器材探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”中影響感應(yīng)電流方向的因素。
 (1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)電路連接_______；(2)實(shí)驗(yàn)中如果將電池?fù)Q成低壓低頻交流電源，線圈A插入線圈B中，滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，閉合電鍵后靈敏電流計(jì)G將______。A．指針始終處于刻度盤中央B．指針不停的左右搖擺C．指針偏轉(zhuǎn)到某一位置，并保持不動(dòng)D．在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置時(shí)，示數(shù)無變化【13題答案】【答案】    ①.     ②. B【解析】【詳解】(1)[1] 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示(2)[2]ABC．實(shí)驗(yàn)中如果將電池?fù)Q成低壓低頻交流電源，A線圈回路的電流大小和方向不停變化，B線圈所在的回路的磁通量也不停變化，也產(chǎn)生低頻交變電流，指針不停的左右搖擺，B正確，AC錯(cuò)誤；D．在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置時(shí)，改變了回路的總電阻，兩個(gè)回路的電流都發(fā)生變化，靈敏電流計(jì)的示數(shù)有變化，D錯(cuò)誤。故選B14. 要測一段阻值大約為100的粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率。除米尺、螺旋測微器、電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約0.5）、最大阻值為20的滑動(dòng)變阻器R、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干外，電流表和電壓表各兩只供選擇：A1（量程1A，內(nèi)阻約1），A2（量程30mA，內(nèi)阻約2），V1（量程3.0V，內(nèi)阻約1000），V2（量程15V，內(nèi)阻約3000）。(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，如圖所示，則電阻絲的直徑為_____mm。(2)①為了使測量有盡可能高的精度，電流表應(yīng)選_____，電壓應(yīng)選_____（填電表符號(hào)）②實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選擇下列電路中的_____。A． B．C．      D．③若用米尺測得金屬絲長度為L，用螺旋測微器測得金屬絲直徑為d，電流表的讀數(shù)為I，電壓表讀數(shù)為U，則該金屬絲的電阻率： =_____。【14題答案】【答案】    ①. 0.851（0.850～0.853）    ②. A2    ③. V1    ④. A    ⑤. 【解析】【詳解】(1)［1］螺旋測微器的固定部分讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)部分讀數(shù)為35.0×0.01mm=0.350mm故最后讀數(shù)為0.5mm+0.350mm=0.850mm(2)①［2］［3］電源電動(dòng)勢(shì)為3V，為減小讀數(shù)誤差，電壓表應(yīng)選：V1，電路最大電流約為則電流表選A2。②［4］待測電阻阻值約為100Ω，電流表內(nèi)阻約為2Ω，電壓表內(nèi)阻約為1000Ω，待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，應(yīng)選擇圖A所示電路圖。③［5］待測電阻阻值為由電阻定律可知解得三、計(jì)算題（本題共4個(gè)小題，共37分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15. 如圖所示,長的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中,繩與豎直方向的夾角．已知小球所帶電荷量,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng),取重力加速度,,,求:(1).小球所受電場力的大?。?/span>(2).小球的質(zhì)量．【15題答案】【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）小球所受電場力F的大小為：；（2）小球受力情況如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可得：解得：．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是分析小球的受力情況，結(jié)合平衡知識(shí)解答．16. 一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子，從x軸上的P（l，0）點(diǎn)以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限，不計(jì)重力。求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（2）帶電粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
 【16題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)幾何知識(shí)解得（2）設(shè)帶電粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t粒子的周期為解得
 17. 如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源，現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好保持靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小，，，求：（1）導(dǎo)體棒受到的安培力；（2）導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。【17題答案】【答案】（1），方向平行于導(dǎo)軌平面向上；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有導(dǎo)體棒受到的安培力大小解得由左手定則判斷可知導(dǎo)體棒受到的安培力的方向平行于導(dǎo)軌平面向上（2）對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，則有導(dǎo)體棒受到的最大靜摩擦力又解得18. 如圖所示，一對(duì)平行的粗糙金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面上，導(dǎo)軌間距L=0.2m，導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.2的電阻，右側(cè)平滑連接一對(duì)彎曲的光滑軌道，僅在水平導(dǎo)軌的整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T。一根質(zhì)量m=0.4kg，電阻r=0.1的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上，金屬棒ab在水平向右F=0.8N的恒力作時(shí)下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒通過位移x=9m時(shí)離開磁場，在離開磁場前金屬棒ab的速度已達(dá)到最大值。當(dāng)金屬棒離開磁場時(shí)撤去外力F，接著金屬棒沿彎曲軌道向上運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g=10m/s2。求：（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速率v及金屬棒沿彎曲軌道上升的最大高度h；（2）金屬棒在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。【18題答案】【答案】（1）v=3m/s；h=0.45m；（2）QR=1.2J【解析】【詳解】（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，設(shè)此時(shí)的電流為I，根據(jù)平衡條件得根據(jù)閉合電路歐姆定律得根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得解得根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得（2）設(shè)金屬棒在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，根據(jù)功能關(guān)系得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為解得QR=1.2J

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