河北省衡水中学高二上学期期中考试-物理试题.pdf

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1、【解析】河北省衡水中学高二上学期期中考试 物理试题 本试卷分第卷（选择题）和第卷(非选择题)两部分。第卷共6页，第卷共4页。共110分。考试时间110分钟。第卷（选择题 共 56 分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.答卷时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。一、选择题（每小题4分，部分得分2分，共56分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1自然界中某个量 D 的变化量D，与发生这个变化所用时间t 的比值，叫做这个量 D

2、 的变化率。下列说法正确的是（）A若 D 表示某质点做匀速直线运动的位移，则是变化的 B若 D 表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的 C若 D 表示通入某线圈的电流，越大，则线圈中的自感电动势越大 D若 D 表示穿过某线圈的磁通量，越大，则线圈中的感应电动势不变【答案】BC【考点】本题考查的是各种物理量的变化率【解析】解：A、若 D 表示某质点做匀速直线运动的位移，则Dt表示速度，而匀速直线运动速度不变，所以是恒定不变，故 A 错误；B、若 D 表示某质点做平抛运动的速度，则Dt表示加速度，而平抛运动加速度为 g，不变，所以是恒定不变，故 B 正确；C、若 D 表示某线圈的电流，则表示B

3、t，则线圈中的自感电动势越大，故 C 正确；D、若 D 表示通过某线圈的磁通量，而DEnt，所以越大，则线圈中的感应电动势就越大，故 D 正确 2如右图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B1 T 的匀强磁场中，CO间距离为 10 cm，当磁场力为 0.2 N 时，闸刀开关会自动跳开则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为()A电流方向CO B电流方向OC C电流大小为 1 A D电流大小为 0.5 A【答案】B【考点】左手定则；安培力【解析】由FBIL得，2FIABL；由左手定则判断，电流方向 OC，所以 B

4、 正确；3.有一只粗细均匀、直径为 d、电阻为 r 的光滑金属圆环水平放置在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中，其俯视图如图所示.一根长为 d、电阻为 r/2 的金属棒始终紧贴圆环以速度 v 匀速平动，当 ab 棒运动到圆环的直径位置时，说法正确的是（）A.ab 棒两端电压为32Bdv B.ab 棒中的电流为rBdv34.C.ab 棒受安培力为rvdB22 D.外力对 ab 棒的功率为rvdB34222【答案】B【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率【解析】解：AB、金属棒始终紧贴圆环以速度 v 匀速平动，因此产生感应电动势大小为：EBdv，由于电阻为2r的光滑金属半圆

5、环并联后，再与电阻为2r的金属棒进行串联，根据欧姆定律有：43222EBdvIrrrrr，则 ab 棒两端电压为为：43rBdvUI，故 A 错误，B正确；C、根据安培力表达式，则有：224433vBdvFBIdBdrdB，故 C 错误；D、因棒做匀速直线运动，则有安培力等于外力，所以外力对棒的功率等于安培力做的功率，即为：2243vPFvdB，故 D 错误；4有一个垂直于纸面的匀强磁场，它的边界 MN 左侧为无场区，右侧是匀强磁场区域，如图（甲）所示，现让一个金属线框在纸平面内以垂直于 MN 的恒定速度从 MN 左侧进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的 it 图象如右图（乙）所示，则进

6、入磁场区域的金属线框可能是下图的（）【答案】BC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律【解析】导体棒切割磁感线产生的感应电动势EBLv，设线框总电阻是R，则感应电流EBLvIRR 由图乙所示图象可知，感应电流先变大，然后不变，最后变小，且电流大小与时间成正比，由于 B、v、R 是定值，则导体棒的有效长度 L 应先变长，然后不变，最后变短，且 L 随时间均匀变化，即 L 与时间 t 成正比 A、闭合圆环匀速进入磁场时，有效长度 L 先变大，后变小，但 L 不随时间均匀变化，不符合题意，故 A 错误；B、正六边形线框进入磁场时，有效长度 L 先变大，然后不变，最后变小，故 B 正

7、确；C、梯形线框匀速进入磁场时，有效长度 L 先均匀增加，后不变，最后均匀减小，故 C 正确；D、三角形线框匀速进入磁场时，有效长度 L 先增加，后减小，且随时间均匀变化，故 D 错误；5如图所示的电路中，电键 S 闭合且电路达到稳定时，流过灯泡 L1和灯泡 L2的电流分别为 I1和 I2，在电键 S 切断的瞬间，为使小灯泡 L2能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，应()A必须使 I2I1 B与 I1、I2大小无关，但必须使线圈自感系数 L 足够大 C自感系数 L 越大，切断时间越短，则 I2也越大 D不论自感系数 L 多大，电键 S 切断瞬间 I1只能减小，不会增大【答案】AD【考点】自感现象的

8、应用【解析】当断开电键，因为线圈阻碍作用，回路电流不会立即消失，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过2L的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，而且2L和1L构成回路，通过2L的电流也流过1L，所以2I成反向，且为使小灯泡能比原来更亮一些，必须使21II选项 AD 正确 6.如图所示，边长为 L 的正方形金属框，匝数为 n,质量为 m，电阻为 R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外磁场随时间变化规律为 Bkt(k0)，已知细线所能承受的最大拉力为 2mg，下列说法正确的是（）A.线圈的感应电动势大小为 nk22L；B.细绳拉力最大时，金属框受到的

9、安培力大小为 mg ；C.从 t0 开始直到细线会被拉断的时间为232mgRk L。D.以上说法均不正确 【答案】AB【考点】法拉第电磁感应定律；安培力【解析】：（1）由磁场随时间变化规律为 B=kt（k0）得：Bkt根据法拉第电磁感应定律有：22BEnsnktL.（2）当细线刚要断时，根据共点力平衡有：TmgF安 解得：2TmgmgmgmgF安（3）根据闭合电路欧姆定律得：2,2nkEIBktRRL,由第（1）问知，当拉力等于安培力时，绳子断裂，则有：22nkmgBILktLRL 解得：232mgRtk L n 7.光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接有阻值为R的定值

10、电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t=0 时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图 2 所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量、磁通量的变化率t、棒两端的电势差abU和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是 【答案】B【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；磁通量；法拉第电磁感应定律【解析】解：回路中的感应电动势为：Et,感应电流为：EIRtR,由图可知：Ikt,即kttR，故有：ktRt，

11、所以图象 B 正确；由于产生的感应电动势是逐渐增大的，而 A 图描述磁通量与时间关系中斜率不变，产生的感应电动势不变，故 AC 错误；通过导体棒的电量为：2QItkt，故 Q-t 图象为双曲线，并非过原点的直线，故 D 错误 8如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件（不分得电压）实现了无级调节亮度 给该台灯接 220 V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（）A220 V B110 V C.2202 V D.1102 V【答案】C【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【解析】设交流电的有效值为 U，将交流电与直流电分别通过相同电

12、阻 R，分析一个周期内热量：交流电224844422mmTTQRRRUU 直流电220.02QTRRUU 解得：2202UV 9如图所示，在磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻 R 相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直一根金属棒 ab 以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计 则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法正确的是（）A回到出发点的速度 v 等于初速度 v0 B上行过程中通过 R 的电量等于下行过程中通过 R 的电量 C

13、上行过程中安培力做负功，下行过程中安培力做正功 D上行过程中 R 上产生的热量大于下行过程中 R 上产生的热量【答案】BD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【解析】A、从出发点上升到回到出发点，根据能量守恒得，重力势能不变，内能增加，则动能减小，所以回到出发点的速度小于初速度故 A 错误 B、上升过程中和下落过程中，根据Et，EqI ttRR ，上升和下落过程中磁通量的变化相等，故 B 正确 C、整个过程中安培力都是做负功，因为整个过程中都有热量放出。D、根据能量守恒得，除最高点外，在任何一个位置，上升到此位置的速度大于下落到此位置的速度，知在任何一个位置，上升到此位置

14、的电流大于下降到此位置的电流，根据2QRtI得，上升过程中产生的热量大于下降过程中产生的热量故 D 正确 10现将一边长为l、在如图所示的两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为 d、磁感应强度为 B 的匀强磁场，正方形线框 abcd 的边长为 L（Ld）、质量为 m、电阻为 R。将线框从距离磁场的上边界为 h 高处由静止释放后，线框的 ab 边刚进入磁场时的速度为0，ab 边刚离开磁场时的速度也为0，在线框开始进入到全部离开磁场的过程中（）A.线圈 ab 边进场阶段一定减速 B.线圈 ab 边进场阶段可能匀速 C.感应电流所做的功为 mgd D.感应电流所做的功为 2mgd【答案】AD【考点

15、】导体切割磁感线时的感应电动势【解析】线圈完全进入之后做匀加速直线运动，而且离开磁场时的速度和进入时速度相同，所以进入时线圈做减速运动，故 A 正确；线框的 ab 边刚进人磁场到 ab 边刚离开磁场这段过程中，根据动能定理得：0Amgdw，所以Amgdw线框的 ab 边刚进人磁场时的速度和 ab 边刚离开磁场时的速度相同，可知线框进磁场的过程和出磁场的过程是相同的，所以在线框从进入到全部穿过磁场的过程中，克服安培力做的功为2mgd 11如右图所示，在坐标系 xOy 中，有边长为 a 的正方形金属线框 abcd，其一条对角线ac 和 y 轴重合、顶点 a 位于坐标原点 O 处在 y 轴的右侧的、

16、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的 ab 边刚好完全重合，左边界与 y 轴重合，右边界与y 轴平行t0 时刻，线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿 abcda 的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流 i 随时间 t 变化的图线是下图中的()【答案】A【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则【解析】在 d 点运动到 O 点过程中，ab 边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，电动势均匀减小到 0，则电流均匀减小到 0；然后 cd 边开始切割，感应电流的方向为顺时针方向，即负方向，电动势均匀减小

17、到 0，则电流均匀减小到 0故 A 正确。12.如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为 L，一端通过导线与阻值为 R 的电阻连接。导轨上放一质量为 m 的金属杆，金属杆、导轨的电阻均忽略不计，匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力 F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度 v 也会变化，v 和 F 的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动 B a 点电势高于 b 点电势 C由图像可以得出 B、L、R 三者的关系式为 D当恒力 F=4N 时，电阻 R 上消耗的最大电功率为 24W【答案】B

18、【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率【解析】金属杆 ab 先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动因为金属棒 ab 在 F 作用下向右加速运动，切割磁感线产生感应电流，ab 将受到向左的安培力，速度增大，感应电流增大，安培力增大，合力减小，加速度减小，当安培力与 F 平衡时金属棒 ab 做匀速运动故 A 错误；根据右手定则可以判断 a 点电势高于 b 点电势，所以选项 B 正确；当外力与安培力大小相等时，ab 杆做匀速运动由EBLv，EIR，得安培力22AvBILRB LF,可以得到2211B LR所以选项 C 错误；当 F=4N 时，外力的功率为 24W，但是电阻消耗的功率小于

19、 24W。13.如图所示，ABCD 为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB 间距离为 L，左右两端均接有阻值为 R 的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，质量为 m、长为 L 的导体棒 MN 放在导轨上，甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与 MN 棒中点固定连接，另一端均被固定，MN 棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与 MN 棒的电阻均忽略不计.初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，MN 棒具有水平向左的初速度 v0，经过一段时间，MN 棒第一次运动至最右端，这一过程中 AB 间电阻 R 上产生的焦耳热为 Q，则（）A.初始时刻棒受到安培力大小为RvLB0222 B.从初始时刻

20、至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热小于32Q C.当棒再次回到初始位置时，AB 间电阻 R 的功率小于RvLB2022 D.当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为41mv20-Q【答案】CD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【解析】解：A、由FBIL及0BLIvR并，得安培力大小为2202ARVB LF,故 A 正确；B、由题，MN 棒第一次运动至最右端的过程中 AB 间电阻 R 上产生的焦耳热 Q，回路中产生的总焦耳热为 2Q 由于安培力始终对 MN 做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克

21、服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于12233QQ，故 B 错误；C、当棒再次回到初始位置时，速度小于0v，棒产生的感应电动势小于0BLv，则 AB 间电阻 R 的功率小于RvLB2022，故 C 正确；D、由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，又甲乙两弹簧的弹性势能相等，所以甲具有的弹性势能为22001 1122 24mQmQvv，故 D 正确；14.如图所示，一半径为r的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)，M和

22、N是两个滑环，负载电阻为R。线圈、电流表和连接导线的电阻不计，下列说法中正确的是（）A转动过程中电流表的示数为RBnr222 B从图示位置起转过 1/4 圈的时间内产生的平均感应电动势为22Brn C从图示位置起转过 1/4 圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为RrB8222 D 以上说法均不正确【答案】AB【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率【解析】：A、因最大感应电动势，则有：mBSE，又闭合电路欧姆定律，则有：mmREI电流的有效值，22212222222mmBnBnB SIRRRRrIEr 因只存在左侧匀强磁场，因此电流表的示数，222nBRrI B、从图示位置起转过

23、14圈的时间内，穿过线框平面的磁通量的变化量为：211212,24442TBtnr ，22En Btr C、根据焦耳定律，则有，从图示位置起转过14圈的时间内负载电阻 R 上产生的热量为242422 2482nTQRtRRnBrB rIR 第一学期期中考试 高二年级 物理试卷 卷（非选择题 共 54 分）注意事项：1答卷前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。2答卷时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。二填空题（每空 2 分，共 10 分）15法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序

24、幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷 A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则电刷 A 的电势 电刷 B 的电势（填高于、低于或等于）；若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将 ；（填增大、减小或不变）；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将 （填增大、减小或不变）【答案】低于；增大；减小；【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【解析】根据安培定则可知，电磁铁产生的磁场方向向右，由右手定则判断可知，金属盘产生的感应电流方向从 A

25、 到 B，则电刷 A 的电势低于电刷 B 的电势；若仅提高金属盘转速，由 E=BLv 知，产生的感应电动势增大，灵敏电流计的示数将变大；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，变阻器接入电路的电阻增大在，而感应电动势不变，则电路中电流减小，灵敏电流计的示数变小故 D 正确 16.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为 a，质量为 m，电阻为 R 的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度 v 从图示位置向右运动，当线框中心线 AB运动到与 PQ 重合时，线框的速度为2v，此时线框中的电功率为_，此过程回路产

26、生的焦耳热为_。【答案】RBLV2)(2083mv【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；电功、电功率【解析】根据能量守恒定律得：回路产生的电能为2221132282Qmmmvvv；此时线框中的电功率为2222PRRvB LI 三计算题（共 44 分）17(6 分)如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速

27、运动，当位移s=2.5m 时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s 后停下，在滑行s 的过程中电阻R上产生的焦耳热为 12J。求：（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q；（2）导体杆运动过程中的最大速度vm；【答案】1.25c，smvm/8【考点】法拉第电磁感应定律，能量守恒定律【解析】试题分析：（1）拉力 F 作用过程中，在时间t 内，磁通量为，通过电阻 R 上电量q qIt EIRr Et ccrRBSrRq25.1135.22 （2 分）（2）撤去 F 后金属棒滑行过程中动能转化为电能 13rRQQrR （1 分）由能量守恒定律，得 rRmQQmv221 （2 分）smvm/8 （1 分

28、）18（9 分）两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为0.5 ml,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 30角.完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为 m=0.02 kg,电阻均为 R=0.1,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度 B=0.2 T,棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 cd 恰好能够保持静止.取 g=10 m/s2,问：(1)通过棒 cd 的电流 I 是多少，方向如何？(2)棒 ab 受到的力 F 多大？(3)棒 cd 每产生 Q=0.1 J 的热量

29、，力 F 做的功 W 是多少？【答案】1IA,0.2FN,0.4wJ【考点】安培力，平衡条件，闭合电路欧姆定律【解析】(1)棒 cd 受到的安培力为 cdFI B l 棒 cd 在共点力作用下平衡，则 cdFmgsin30 (1 分)由式代入数值得：1IA (1 分)根据楞次定律可知，棒 cd 中电流方向由 d 至 c.(1 分)(2)棒 ab 与棒 cd 受到的安培力大小相等，abcdFF 对棒 ab，由共点力平衡条件得：Fmgsin30I B l (1 分)代入数据解得：0.2FN (1 分)(3)设在时间 t 内棒 cd 产生 Q=0.1 J 热量，由焦耳定律知2QRtI (1 分)设棒

30、 ab 匀速运动的速度大小为 v，其产生的感应电动势EB vl 由闭合电路欧姆定律可知 EI2R (1 分)根据运动学公式可知，在时间 t 内，棒 ab 沿导轨的位移 xvt 则力 F 做的功wFx（1 分）联立以上各式，代入数值解得：0.4wJ （1 分）19（12 分）如图所示，固定的光滑金属导轨间距为 L，导轨电阻不计，上端 a、b 间接有阻值为 R 的电阻，导轨平面与水平面的夹角为，且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为 m、电阻为 r 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度 v0。整个运动过程中导

31、体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为 k，弹簧的中心轴线与导轨平行。（1）求初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的大小和方向；（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为 v，求此时导体棒的加速度大小 a；（3）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为 Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热 Q。【答案】0BLrRv，【考点】法拉第电磁感应定律，牛顿第二定律，能量守恒定律【解析】棒产生的感应电动势 1 分 通过的电流大小 1 分 电流方向为 ba 1 分 棒产生的感应电动势为 1 分 感应电流 1 分 棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上 1 分 根据牛顿第二

32、定律 有 1 分 解得 1 分 导体棒最终静止，有 压缩量 1 分 设整个过程回路产生的焦耳热为 Q0，根据能量守恒定律 有 1 分 1 分 电阻 R 上产生的焦耳热 1 分 20（13 分）如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为 L，左导轨与水平面夹30角，右导轨与水平面夹 60角，左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为 B 的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为 B 的磁场中。质量均为 m 的导杆 ab 和 cd 垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为=23，回路电阻

33、恒为 R，若同时无初速释放两导杆，发现 cd 沿右导轨下滑s距离时，ab 杆才开始运动。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。（1）试求 ab 杆刚要开始运动时 cd 棒的速度v（2）以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？（3）cd 棒的最终速度为多少？【答案】（1）223mgR6B L （2）2244mgm gR3s46B L （3）223mgR4B L【考点】安培力，法拉第电磁感应定律，动能定理【解析】试题分析：（1）ab 杆刚运动时，有 NNFmgcos30FFmg sin30安 3mg6F安 （3 分）由安培力公式 F 安=BIL 得3mgI6BL （1 分）由闭合电路欧姆定律得3mgRE6BL （1 分）对 cd 杆由法拉第电磁感应定律EBLv 223mgRv6B L （1 分）（2）由动能定理有：mgssin60-mgscos60-W 克安=21mv2 （2 分）W 克安=Q （1 分）故：2244mgm gRQ3s46 B L （1 分）（3）22mB L vmg sin60mgcos60R （2 分）m223mgRv4B L （1 分）