考試時(shí)間：2024年11月16日10：30－11：45 試卷滿分：100分
★?？荚図樌?br>注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、考號、班級、姓名等填寫在答題卡上．
2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號，答在試題卷、草稿紙上無效．
3．填空題和解答題的作答：用0.5毫米黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，答在試題卷、草稿紙上無效．
4．考生必須保持答題卡的整潔．考試結(jié)束后，將試題卷和答題卡一并交回．
第I卷選擇題（共40分）
一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分．）
1. 對于下列教材中所列的實(shí)驗(yàn)和生活用品，說法正確的是（ ）
A. 碼頭邊輪胎對船舶的保護(hù)作用是通過反沖實(shí)現(xiàn)的
B. 兩根通電方向相反的長直導(dǎo)線存在斥力，兩斥力是一對平衡力
C. 法拉第利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
D. 人們常用電磁爐來加熱食物，不可以用陶瓷做成的鍋炒菜
【答案】D
【解析】
【詳解】A．碼頭邊輪胎對船舶的保護(hù)作用是通過緩沖實(shí)現(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；
B．圖中，兩根通電方向相反的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向相反，所以兩導(dǎo)線相互吸引，是相互作用力，故B錯(cuò)誤；
C．奧斯特利用丙圖實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；
D．丁圖中，電磁爐利用在金屬鍋底中產(chǎn)生的渦流來加熱食物，不可以用陶瓷做成的鍋炒菜，故D正確。
故選D。
2. 關(guān)于動(dòng)量，以下說法正確的是（ ）
A. 物體的動(dòng)能保持不變，其動(dòng)量也一定不變
B. 物體的動(dòng)量發(fā)生改變，其動(dòng)能也一定發(fā)生改變
C. 兩個(gè)物體的速度相同，那么質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大
D. 兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，速度大小也相等，則它們的動(dòng)量一定相同
【答案】C
【解析】
【詳解】A．物體的動(dòng)能保持不變，速度大小不變，方向可能改變，其動(dòng)量不一定不變，故A錯(cuò)誤；
B．物體的動(dòng)量發(fā)生改變，可能速度方向變了，大小不變，其動(dòng)能不一定發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；
C．物理學(xué)中把質(zhì)量和速度乘積mv定義為物體的動(dòng)量，兩個(gè)物體的速度相同，那么質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大，故C正確；
D．兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，速度大小也相等，可能速度方向不同，則它們的動(dòng)量不一定相同，故D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 如圖，在平行板器件中，電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直．一帶電粒子（重力不計(jì)）從左端以速度沿虛線射入后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則該帶電粒子（ ）
A. 一定帶正電
B. 速度大小
C. 受到的洛倫茲力一定向上
D. 若此粒子從右端沿虛線方向以速度射入，不會(huì)沿虛線做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】
【詳解】ABC．無論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子從左側(cè)射入時(shí)，受電場力和洛倫茲力方向總是相反的，且電場力和洛倫茲力大小相等，洛倫茲力可能向上，也可能向下，大小滿足
即速度大小為
故ABC錯(cuò)誤；
D．若此粒子從右端沿虛線方向以速度v射入，無論是帶正電的粒子還是帶負(fù)電的粒子受的洛倫茲力和電場力的方向均相同，即合力方向垂直初速度方向，粒子不會(huì)沿虛線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。
故選D。
4. 如圖所示，帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)，所受到的洛倫茲力的方向垂直紙面向里的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】A．磁場的方向是向里的，根據(jù)左手定則可知，受到的洛倫茲力的方向是向上的，故A錯(cuò)誤；
B．磁場的方向是向上的，負(fù)電荷向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，受到的洛倫茲力的方向是向里的，故B正確；
C．磁場方向水平向右，負(fù)電荷向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，受到的洛倫茲力的方向是向外的，故C錯(cuò)誤；
D．磁場的方向是向上的，負(fù)電荷向上運(yùn)動(dòng)，電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向平行，粒子不受洛倫茲力，故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為的物塊A與靜止在水平面上的另一個(gè)質(zhì)量為的物塊B發(fā)生正碰，碰后B物塊剛好能落入正前方的沙坑中．假如碰撞過程中無機(jī)械能損失，已知物塊B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，與沙坑的距離，g?。飰K可視為質(zhì)點(diǎn)，則碰撞前瞬間A的速度大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】碰撞后B做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得
代入數(shù)據(jù)解得
v=2m/s
A與B碰撞的過程中，A與B組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒，選取向右為正方向，則有
由于沒有機(jī)械能的損失，則有
聯(lián)立解得
v0=3m/s
故選B。
6. 如圖所示，導(dǎo)體的長為，繞點(diǎn)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，長為，且、、三點(diǎn)在一條直線上，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場充滿轉(zhuǎn)動(dòng)平面且與轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直，那么兩端的電勢差為（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】因?qū)wAB上各點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)角速度、線速度的關(guān)系
可知v與r成正比，則AB的平均速度
AB兩端的電勢差大小等于導(dǎo)體AB中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，即有
故選D。
7. 如圖所示，水力采煤時(shí)，用水槍在高壓下噴出強(qiáng)力的水柱沖擊煤層，設(shè)水柱橫截面積為，水速為，水的密度，假設(shè)水柱射在煤層的表面上，沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，求水柱對煤層的平均沖擊力大小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)時(shí)間內(nèi)水槍射出水的質(zhì)量為，則有
以這小段水柱為研究對象，選取初速度的方向?yàn)檎较?，設(shè)煤層對水柱的平均作用力為，根據(jù)動(dòng)量定理，則有
聯(lián)立解得
根據(jù)牛頓第三定律可知，水柱對煤層平均作用力的大小等于煤層對水柱平均作用力的大小，即水柱對煤層平均作用力的大小為。
故選A。
8. 如圖所示，有輛平板小車停放在光滑的水平地面上，平板小車上放置著兩個(gè)質(zhì)量不相等的物體甲和乙，起初甲、乙兩物體間有一根被壓縮的輕彈簧，輕彈簧與甲、乙兩物體相連接，當(dāng)兩物體同時(shí)被釋放后，則（ ）
A. 若甲、乙所受的摩擦力大小相等，則甲、乙組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
B. 若甲、乙所受的摩擦力大小相等，則甲、乙、小車組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
C. 若甲、乙與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則甲、乙組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D. 若甲、乙與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則甲、乙、小車組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A．把甲、乙組成一個(gè)系統(tǒng)可知，兩物體同時(shí)被釋放后，甲受到向右的摩擦，乙受到向左的摩擦，若甲、乙所受的摩擦力大小相等，則該系統(tǒng)合外力為零，滿足動(dòng)量守恒條件，則甲、乙組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故A正確；
B．把甲、乙、小車組成系統(tǒng)，甲、乙所受的摩擦力為系統(tǒng)內(nèi)力，由于地面光滑，故系統(tǒng)合外力為零，滿足動(dòng)量守恒條件，故甲、乙、小車組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故B正確；
C．若甲、乙與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力
可知壓力大的摩擦力大，由于甲和乙兩個(gè)質(zhì)量不相等，故壓力不相等，所以甲、乙組成的系統(tǒng)水平方向合外力不為零，不滿足動(dòng)量守恒條件，故甲、乙組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故C錯(cuò)誤；
D．以上分析可知，雖然甲、乙與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，造成二者摩擦力不相等，但摩擦力屬于系統(tǒng)內(nèi)力，不影響系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于地面光滑，故系統(tǒng)合外力依然為零，滿足動(dòng)量守恒條件，則甲、乙、小車組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故D正確。
故選ABD 。
9. 如圖所示兩個(gè)圓環(huán)甲、乙，外環(huán)乙是不帶電的金屬圓環(huán)，內(nèi)環(huán)甲是帶負(fù)電的絕緣體，讓內(nèi)環(huán)甲逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在外環(huán)乙上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列說法正確的是（ ）
A. 外環(huán)乙有擴(kuò)張的趨勢
B. 外環(huán)乙有收縮的趨勢
C. 外環(huán)乙上會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向電流
D. 外環(huán)乙上會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向電流
【答案】AD
【解析】
【詳解】內(nèi)環(huán)甲是帶負(fù)電的絕緣體，讓內(nèi)環(huán)甲逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則內(nèi)環(huán)甲形成的電流增大，產(chǎn)生的磁場變強(qiáng)，由于內(nèi)環(huán)甲形成的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)右手螺旋定則可知，內(nèi)環(huán)甲內(nèi)部的磁場方向垂直紙面向里，內(nèi)環(huán)甲外部的磁場方向垂直紙面向外；則穿過外環(huán)乙的磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律可知，外環(huán)乙上會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向電流；由于外環(huán)乙所處位置的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可知于外環(huán)乙產(chǎn)生的逆時(shí)針方向電流每一小電流元受到的安培力均背向圓心向外，所以外環(huán)乙有擴(kuò)張的趨勢。
故選AD。
10. 如圖所示，平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其圓心在坐標(biāo)為的點(diǎn)，半徑為，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直坐標(biāo)平面向里，在磁場區(qū)域的右側(cè)的區(qū)域內(nèi)有范圍足夠大的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為，方向沿軸正方向。一電荷量為的帶負(fù)電粒子從點(diǎn)沿軸正方向以一定的初速度射入磁場區(qū)域，并恰好從點(diǎn)射出磁場區(qū)域，且經(jīng)過點(diǎn)，不計(jì)帶電粒子的重力和空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）
A. 初速度大小B. 初速度大小
C. 帶電粒子的質(zhì)量D. 帶電粒子的質(zhì)量
【答案】AC
【解析】
【詳解】粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑為R，由洛倫茲力提供向心力有
帶電粒子從A點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場，在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)有
R=v0t1
解得
解得
故選AC。
第II卷非選擇題（共60分）
二、非選擇題（本題共5小題，共60分．）
11. 某實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝備組成實(shí)驗(yàn)電路，研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
（1）接好電路，合上開關(guān)瞬間，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)是（ ）
A. 甲圖B. 乙圖C. 甲圖和乙圖D. 都未發(fā)生偏轉(zhuǎn)
（2）實(shí)驗(yàn)探究過程中，下列說法正確的是（ ）（多選，填正確答案前的標(biāo)號）
A. 圖甲，導(dǎo)體在磁場中分別垂直于磁感線與沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針均會(huì)偏轉(zhuǎn)
B. 圖乙，閉合開關(guān)，拔出線圈中的鐵棒一瞬間時(shí)，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C. 圖乙，當(dāng)開關(guān)閉合，線圈電流穩(wěn)定后，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D. 圖乙，開關(guān)閉合時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流．
（3）圖乙接通開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該滑置在_____（填“”或“”）端。
【答案】（1）B （2）BD
（3）C
【解析】
【小問1詳解】
A．合上開關(guān)的瞬間，甲圖的導(dǎo)體棒沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，沒有感應(yīng)電流，電流表的指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤；
B．合上開關(guān)的瞬間，線圈A中的磁通量發(fā)生改變，進(jìn)而引起線圈B中的磁通量發(fā)生改變，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B正確；
CD．根據(jù)上述分析可知，合上開關(guān)的瞬間，甲圖中電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，乙圖中電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，CD均錯(cuò)誤。
故選B。
【小問2詳解】
A．圖甲，導(dǎo)體在磁場中垂直于磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針均會(huì)偏轉(zhuǎn)，而沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤；
B．圖乙，閉合開關(guān)，拔出線圈中的鐵棒一瞬間時(shí)，線圈A中的磁通量發(fā)生改變，線圈B中的磁通量隨之發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B正確；
C．圖乙，當(dāng)開關(guān)閉合，線圈電流穩(wěn)定后，線圈中磁通量沒有發(fā)生改變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；
D．圖乙，開關(guān)閉合時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，線圈A中的電流大小發(fā)生改變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生改變，通過線圈的磁通量發(fā)生改變，線圈B中的磁通量隨之改變，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流，D正確。
故選BD。
【小問3詳解】
閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器其的滑片應(yīng)位移最大阻值處，即圖示中的C端。
12. 實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示裝置來驗(yàn)證兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒。A、B為兩個(gè)直徑相同的小球，質(zhì)量分別為m1、m2，且m1>m2.實(shí)驗(yàn)時(shí)，接球板水平放置，讓入射球A多次從斜軌上E點(diǎn)靜止釋放，平均落點(diǎn)為P1；再把被碰小球B靜放在水平軌道末端，再將入射小球A從斜軌上某一位置靜止釋放，與小球B相撞，并多次重復(fù)，分別記錄兩個(gè)小球碰后的平均落點(diǎn)M1、N1。
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的要求，下列說法正確的是___________。（多選，填正確答案前的標(biāo)號）
A. 斜槽末端必須是水平的
B. 斜槽軌道必須是光滑的
C. 必須測出斜槽末端的高度
D. 放上小球B后，A球必須仍從E點(diǎn)釋放
（2）圖1中О點(diǎn)為斜槽末端在接球板上的投影點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中測出OM1，OP1，ON1的長度分別為、、。若兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，則滿足的表達(dá)式為________。（用題中已知物理量符號表示）
（3）如圖2所示，僅改變接球板的放置，讓接球板的一端緊靠在斜槽末端，使小球A仍從斜槽上E點(diǎn)由靜止釋放，重復(fù)第一次實(shí)驗(yàn)操作，在接球板上得到三個(gè)落點(diǎn)M2、P2、N2，其中О點(diǎn)為斜槽末端與接球板的接觸點(diǎn)，測出OM2、OP2、ON2長度分別為、、。若兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，則滿足的表達(dá)式為_______。（用題中已知物理量符號表示）
（4）某同學(xué)僅將B球替換為半徑相同、質(zhì)量為m3的C球（m3>m1），重復(fù)第一次實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)碰撞后A球反向運(yùn)動(dòng)，沿傾斜軌道上升一段距離后再次下滑離開軌道末端，測量碰撞后A、C落點(diǎn)的平均位置到О點(diǎn)的距離分別為、。若誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式___________（用題中已知物理量符號表示），則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)碰撞前的動(dòng)量總是小于碰撞后的動(dòng)量，原因可能是___________。
【答案】（1）AD （2）
（3）
（4） ①. ②. 軌道存在阻力
【解析】
【小問1詳解】
ABD．為使小球A運(yùn)動(dòng)至軌道末端的速度相同，方向水平，放上小球B后，A球必須仍從E點(diǎn)釋放，末端必須水平，安裝的斜槽軌道不需要光滑，故AD正確，B錯(cuò)誤；
C．小球從斜槽末端飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上，小球下落的高度相等，則小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，小球水平位移之比等于小球速度之比，實(shí)驗(yàn)不需要測出斜槽末端距地面的高度，故C錯(cuò)誤。
故選AD。
【小問2詳解】
小球從斜槽末端飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上，小球下落的高度相等，則小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，設(shè)為，碰撞前小球A的速度為
碰撞后小球A、小球B的速度分別為
，
兩球碰撞前后的總動(dòng)量守恒有
整理得
【小問3詳解】
設(shè)斜面的傾角為，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，有
解得
則碰撞前小球A的速度為
碰撞后小球A、小球B的速度分別為
，
兩球碰撞前后的總動(dòng)量守恒有
整理得
小問4詳解】
[1] 碰撞后A球反向運(yùn)動(dòng)同小問（2）分析可知若誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式
則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒；
[2]系統(tǒng)碰撞前的動(dòng)量總是小于碰撞后的動(dòng)量，是由于軌道存在阻力，減小了碰后的動(dòng)量大小。
13. 如圖所示，質(zhì)量分別為、的滑塊A、B位于光滑水平面上，現(xiàn)使滑塊A以的速度向右運(yùn)動(dòng)，與左側(cè)連有輕彈簧的滑塊B發(fā)生碰撞．求二者在發(fā)生碰撞的過程中．
（1）彈簧的最大彈性勢能；
（2）滑塊的最大動(dòng)能。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小問1詳解】
當(dāng)彈簧壓縮最短時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，此時(shí)滑塊A、B共速。由動(dòng)量守恒定律：
彈簧的最大彈性勢能即滑塊A、B損失的動(dòng)能
解得
【小問2詳解】
當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，滑塊獲得最大速度，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得
，
滑塊的最大動(dòng)能
解得
14. 我國階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄，一種兩級導(dǎo)軌式電磁推進(jìn)的原理如圖所示，兩平行長直金屬導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌間垂直安放金屬棒．金屬棒可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流從一導(dǎo)軌流入，經(jīng)過金屬棒，再從另一導(dǎo)軌流回，圖中電源未畫出．導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流的關(guān)系式為為常量），金屬棒被該磁場力推動(dòng)，當(dāng)金屬棒由第一級區(qū)域進(jìn)入第二級區(qū)域時(shí)，回路中的電流由變?yōu)?。已知兩?dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為，每一級區(qū)域中金屬棒被推進(jìn)的距離均為，金屬棒的質(zhì)量為，求：
（1）金屬棒經(jīng)過第一級區(qū)域時(shí)受到安培力的大小；
（2）金屬棒經(jīng)過第一、二級區(qū)域的速度大小之比；
（3）從靜止開始經(jīng)過兩級區(qū)域推進(jìn)后的通過金屬棒的電荷量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
由題意可知第一級區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
金屬棒經(jīng)過第一級區(qū)域時(shí)受到安培力的大小為
【小問2詳解】
金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級區(qū)域推進(jìn)后，根據(jù)動(dòng)能定理可得
第二級區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
金屬棒經(jīng)過第二級區(qū)域時(shí)受到安培力的大小為
金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級區(qū)域推進(jìn)后，根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得金屬棒
【小問3詳解】
金屬棒從靜止開始經(jīng)過第一級區(qū)域的時(shí)間
經(jīng)過第二級區(qū)域的時(shí)間
金屬棒經(jīng)過二級區(qū)域時(shí)通過金屬棒的電荷量為
解得
15. 如圖甲所示，導(dǎo)體框架水平固定放置，平行于且邊長，框架上有定值電阻（其余電阻不計(jì)），導(dǎo)體框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場中．有一匝數(shù)匝、面積、電阻的線圈，通過導(dǎo)線和開關(guān)與導(dǎo)體框架相連，線圈內(nèi)充滿沿其軸線方向的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示．與互不影響。
（1）求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢大?。?br>（2）時(shí)刻閉合開關(guān)，若邊所受安培力方向豎直向下，判斷邊中電流的方向，并求此時(shí)其所受安培力的大??；
（3）從時(shí)刻起閉合開關(guān)，求內(nèi)，電路產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】（1）80V （2）電流方向?yàn)椋?2.8N
（3）192J
【解析】
【小問1詳解】
由法拉第電磁感應(yīng)定律
代入數(shù)據(jù)解得
【小問2詳解】
由左手定則可知：電流方向?yàn)椋煞ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律
代入數(shù)據(jù)解得
由閉合電路的歐姆定律得
代入數(shù)據(jù)解得
安培力大小
代入數(shù)據(jù)解得
【小問3詳解】
由歐姆定律
焦耳熱
代入數(shù)據(jù)解得

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