2020-2021学年山东省菏泽市高二(上)期末物理试卷解析版

2020-2021学年山东省菏泽市高二（上）期末物理试卷
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分） 1. 关于磁感线，下列说法正确的是（ ）
A. 磁感线可以表示磁场的方向和强弱
B. 磁感线从磁体的N 极出发，终止于磁体的S 极
C. 磁铁能产生磁场，电流不能产生磁场
D. 同一磁场的两条磁感线可能相交
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 两分子间距离增大时，分子势能一定增大
B. 两分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大
C. 物体的动能和重力势能也是其内能的一部分
D. 布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
3. 甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动，它们的线速度大小之比为1：2，角速度大小之为3：2，
则两球的向心加速度大小之比为（ ）
A. 1：2
B. 2：1
C. 3：4
D. 3：2
4. 甲、乙两地原来用500kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P ，在保持输送电功率和输电线电
阻都不变的条件下，现改用1000kV 的特高压输电。

若不考虑其他因素的影响，且电路仍能正常输送电能，则输电线上损耗的电功率将变为（ ）
A. P
16
B. P
4
C. 4P
D.
16P
5. 如图所示，从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球，它们的初速度大小分别
为4m /s 、9m /s ，而初速度的方向相反，从两小球被抛出到两小球的速度方向之间的夹角变为90°的过程中，两小球在空中运动的时间为（空气阻力不计，取g =10m /s 2）（ ）
A. 0.3s
B. 0.4s
C. 0.6s
D. 0.9s
6. 如图所示，正方形区域ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场，M 、N 分
别为AB 、AD 边的中点，一带正电的粒子（不计重力）以某一速度从M 点平行于AD 边垂直磁场方向射入，并恰好从A 点射出。

现仅将磁场的磁感应强度Mx
大小变为原来的1
2，下列判断正确的是（ ）
A. 粒子将从D 点射出磁场
B. 粒子在磁场中运动的时间将变为原来的2倍
C. 磁场的磁感应强度变化前、后，粒子在磁场中运动过程的速度变化大小之比为√2：1
D. 若其他条件不变，继续减小磁场的磁感应强度，粒子可能从C 点射出
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
7. 关于绕地球做匀速圆周运动的同步卫星和月球，下列说法正确的是（ ）
A. 月球到地心的距离比同步卫星到地心的距离大
B. 月球的线速度比同步卫星的线速度大
C. 月球的角速度比同步卫星的角速度大
D. 月球的向心加速度比同步卫星的向心加速度小
8. 图示电路中，灯泡L 1和L 2完全相同，线圈L 的自感系数很大，直流电阻忽略不计．下
列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S 时，L 1和L 2同时亮
B. 闭合开关S 时，L 2先亮，L 1后亮
C. 断开开关S 时，L 2立刻熄灭，L 1过一会儿才熄灭
D. 断开开关S 时，灯泡L 2中的电流方向从c 到d
9. 如图所示，理想变压器的输入电压保持不变。

副线圈通过输电线接两个相
同的灯泡L 1、L 2和电阻R ．开始时，开关S 闭合，当S 断开后，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L 1变暗
B. 理想电压表示数增大
C. 变压器的输出功率减小
D. 理想电流表示数增大
10. 如图甲所示，在粗糙的固定斜面上有一闭合金属线圈，线圈上半部处于方向垂直斜面且分布均匀的磁
场中，若取垂直斜面向上为磁场的正方向，磁感应强度B 随时间t 变化的图象（余弦函数）如图乙所示，线圈始终处于静止状态，则（ ）
A. t=1s时，线圈受到沿斜面向下的摩擦力
B. t=2s时，线圈受到沿斜面向上的摩擦力
C. 0～1s内线圈受到的摩擦力减小
D. 3s～4s内线圈受到的摩擦力先增大后减小
三、实验题探究题（本大题共2小题，共15.0分）
11.图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。

在电路连接正确的情况下，回答下列问题。

（1）图甲中，将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，灵敏电流计指针偏转方向______（填“相同”或“相反”）。

（2）图乙中，导体棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感线时，灵敏电流计指针偏转大小______（填“相同”或“不同”）。

（3）图丙中，下列操作能使灵敏电流计指针偏转的是______。

（填选项前的字母）
A．闭合开关的瞬间
B．保持开关闭合，快速移动滑动变阻器的滑片
C．保持开关断开，快速移动滑动变阻器的滑片
12.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，实验前，应对实验装置反复调节，直到槽末端切线水
平。

取g=9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字。

（1）实验过程中，每次让小球从同一位置由静止释放，其目的是______。

（2）图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大
小v=______m/s。

（3）在另一次实验中，将白纸换成方格纸，每小格的边长L=4.90cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示。

可知该小球做平抛运动的初速度大小v0=______m/s，B点在竖直方向的分速度大小v y
B
=______m/s。

四、计算题（本大题共4小题，共45.0分）
13.如图所示，绝热足够长的汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S=0.2m2光滑
绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞杆的另一端固定在墙
上。

外界大气压强=1.0×l05Pa．当气体温度T1=300K时，密闭气体的体积
V1=0.03m3．现把气体温度缓慢升高T2=500K．求：
①虹内气体温度为T2时的体积V2。

②气体量度升高的过程中，气体对外界所做的功W。

14.参考消息网1月4日报道，中国于1月3日成功实现“嫦娥四号”探测器在月球背面着陆，开启了人
类月球探测新篇章。

若“嫦娥四号”在离月球中心距离为R的轨道上做匀速圆周运动，已知月球的半
径为R0，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，球的体积V =4
3
πr3（r为球的半径），求：（1）“嫦娥四号”做匀速圆周运动的线速度大小v；
（2）月球的平均密度ρ。

15.如图所示，在平面直角坐标系xOy中的某区域（图中未画出）内，有磁感
应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，坐标原点O为磁
场边界上的一点。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O沿y
轴正方向以大小为v0的速度射入该匀强磁场，粒子经过磁场区域后，最终
从x轴上的P处穿过x轴，且其经过P点时的速度方向与x轴正方向的夹角
θ=30°．粒子重力不计。

求：
（1）P点到O点的距离L；
（2）粒子从O点运动到P点所用的时间t。

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16.如图所示，质量为m、边长为l的单匝正方形导线框aba′b′套在横截面为正方形但边长略小于l的N
磁极上，其aa′边和bb′边处于磁极的夹缝间，磁极的夹缝间存在水平方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场（可认为其他区域无磁场），导线框由电阻率为ρ、横截面积为S的金属丝制成。

导线框由静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平。

磁场区域在竖直方向足够长，不计空气阻力，重力加速度大小为g。

（1）求导线框下落的最大速度v m；
（2）求导线框下落的加速度大小为0.5g时，导线框的发热功率P；
（3）若导线框从被释放至达到最大速度（v m）的过程中，下落的高度为h，求导线框在下落2h的过程中产生的焦耳热Q。

答案和解析
1.【答案】A
【解析】
解：A、磁感线可以表示磁场的方向和强弱，磁感线上任意一点的切线方向表示磁场的方向，疏密表示强弱，故A正确；
B、在磁体外部从N极到S极，内部从S极到N极，是闭合的曲线，故B错误；
C、电流和磁铁都能产生磁场，故C错误；
D、因为同一点的磁场方向是确定的，同一磁场的两条磁感线不可能相交，故D错误。

故选：A。

磁电流和磁铁都能产生磁场，磁场是实际存在的特殊物质。

感线的特点：为形象描述磁场而假想的，并不存在；在磁体外部从N极到S极，内部从S极到N 极，是闭合的曲线，不相交，能表示磁场的方向和强弱。

考查了磁感线的特点，为形象描述磁场而假想的，并不存在；在磁体外部从N极到S极，内部从S极到N极，是闭合的曲线，不相交，能表示磁场的方向和强弱。

2.【答案】B
【解析】
解：A、当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，但斥力减小的更快，分子力的合力可能表现为引力，也可能表现为斥力；若是引力，分子势能增加；若是斥力，分子势能减小；故A错误；
B、两分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大，只是斥力增大的快，故B正确；
C、内能是组成物质的分子动能和分子势能之和，与宏观的动能和势能无关，故C错误；
D、布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的无规则运动，反映液体分子的运动。

故D错误；
故选：B。

分子间的引力和斥力是同时存在的，当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，但斥力减小的更快，分子力的合力可能表现为引力，也可能表现为斥力；若是引力，分子势能增加；若是斥力，分子势能减小。

布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的无规则运动，间接反应了液体分子的热运动；
理想气体的内能只与温度有关。

根据热力学第二定律，与热现象有关的过程都有一定的方向性。

该题考查热力学第一定律、布朗运动以及分子势能，因为此类题目难度较低，但应注意全面掌握！
3.【答案】C
【解析】
解：向心力加速度a=，而v=ωr，则有：a=vω；故两球的向心加速度大小之比为3：4，故ABD错误，C正确
故选：C。

根据向心加速度公式和线速度与角速度之间的关系即可推导出向心加速度与线速度和角速度之间的关系，从而明确向心加速度之比
本题应明确向心加速度公式的几种变形式，并能做到正确应用，牢记a==rω2=vω=。

4.【答案】B
【解析】
解：当以不同电压输送时，有P=U1I1=U2I2，而在线路上损失的功率为△P=I2R=可知，损失的功率与电压的平方成反比，即△P1：△P2=4：1
所以输电线上损失的功率为．故B正确ACD错误。

故选：B。

已知输送的电功率和输电电压，根据I=求出输电线上的电；根据△P=I2R求出输电线上损失的电功率。

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本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压。

5.【答案】C
【解析】
解：若其中一个球与水平方向的夹角为θ，则另一个小球与水平方向的夹角为90°-θ。

tanθ=，tan（90°-θ）=。

则，
解得t=，故C正确
故选：C。

设经过t时间两个小球瞬时速度的方向间的夹角为90°，则两个速度方向与水平方向夹角之和也为90°．若其中一个球与水平方向的夹角为θ，则另一个小球与水平方向的夹角为90°-θ．通
过tanθ=，tan（90°-θ）=．联立两式求出运动的时间
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道速度与水平方向夹角的正切值等于竖直分速度与水平分速度的比值
6.【答案】C
【解析】
解：A、设正方形的边长为a，由题意可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m
解得：r=，
当磁场的磁感应强度大小变为原来的时，粒子轨道半径变为原来的2倍，即：，粒子将从N 点射出，故A错误；
B、由运动轨迹结合周期公式：T=可知，当磁场的磁感应强度大小变为原来的时：T1=，粒子从A点离开磁场的情况下，在磁场中运动的时间t1=，粒子从N点离开磁场的情况下，在磁场中运动的时间t2=，可得：t1=t2，即粒子在磁场中运动的时间不变，故B错误；
C、磁场的磁感应强度变化前，粒子在从磁场中运动过程的动量变化大小为2mv，磁场的磁感
应强度变为原来的后，
粒子在磁场中运动过程中的动量变化大小为mv，即动量变化大小之比为：1，故C正确；
D、无论磁场的磁感应强度大小如何变化，只要磁感应强度的方向不变，粒子都不可能从C点
射出，故D错误。

故选：C。

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意求出粒子轨道半径，根据粒子在磁场中转过的圆心角与粒子做圆周运动的周期公式，应用牛顿第二定律分析解题。

本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；
解题关键是根据几何关确定圆心的位置，及由半径和周期的公式确定半径和周期的关系，根据题意作出粒子运动轨迹是关键。

7.【答案】AD
【解析】
解：A、月球绕地球运行的周期天，同步卫星绕地球运动的周期天，显然，根
据开普勒第三定律有：，解得，故A正确；
B 、由结合，可得：，故B错误；
C 、由，，可得，故C错误；
D 、由结合，可得，故D正确。

故选：AD。

地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度；
本题考查了地球同步卫星的相关知识点，同时注意结合开普勒第三定律，关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用
8.【答案】BD
【解析】
解：AB、当开关S闭合时，灯L2立即发光。

通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，所以电路的电流只能逐渐增大，L1逐渐亮起来。

所以L2先亮，L1后亮。

由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同。

最终两灯一样亮，故A错误，B正确；
CD、稳定后当电键K断开后，线圈产生自感电动势，相当于电源，与两灯构成闭合回路，根据
楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相同，那么通过灯泡L2中的电流方向从c到d，由于回路中的电流只能慢慢减小，因此两灯都过一会儿熄灭，故C错误，D正确；
故选：BD。

当电键K闭合时，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，产生自感现象，根据楞次
定律判断自感电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮．断开瞬间也可以按照同样的思路分析．对于自感现象，是特殊的电磁感应现象，应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析．
9.【答案】BC
【解析】
解：AB、由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输出的电压始终不变，
当S断开后，电路的总电阻增大，总电流变小，所以电阻R上消耗的电压变小，所以灯泡L1的电压增大，即电压表示数增大，故A错误、B正确；
CD、当S断开后，电路的总电阻增大，总电流变小，变压器的输出电压不变，输出电流变小，所以输出功率变小，根据输入功率等于输出功率可得输入功率变小，则理想电流表示数变小，故
C正确、D错误。

故选：BC。

输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可。

本题主要考查变压器的动态分析知识，解题方法一般是先分析总电阻的变化、再分析总电流的变化、內电压的变化、路端电压的变化。

10.【答案】BD
【解析】
解：A、由图乙所示图象可知，t=1s时B=0，由F=BIL可知，线圈受到的安培力为零，线框在重力作用下有向下的运动趋势，线框受到的摩擦力平行于斜面向上，故A错误；
B、由图乙所示图象可知，t=2s时磁感应强度的变化率为零，穿过线框的磁通量变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知，线框产生的感应电动势为零，线框中没有感应电流，线框不受安培力作用，线框受到沿斜面向上的摩擦力作用，故B正确；
C、由图乙所示图象可知，t=0s时磁通量变化率为零，感应电动势为零，线框中没有感应电流，线框所受安培力作用，t=1s时B=0，线框所受安培力为零，0～1s时间内，线框受到的安培力先增大后减小，由楞次定律与左手定则可知，线框所受安培力平行于斜面向上，由平衡条件得：mgsinθ=f+F，由于安培力F先增大后减小，则摩擦力：f=mgsinθ-F先减小后增大，故C错误；
D、由图乙所示图象可知，t=3s时B=0，线框所受安培力为零，t=4s时磁通量变化率为零，感应电动势为零，线框中没有感应电流，线框所受安培力作用，3～4s时间内，线框受到的安培力先增大后减小，由楞次定律与左手定则可知，线框所受安培力平行于斜面向下，由平衡条件得：mgsinθ+F=f，由于安培力F先增大后减小，则摩擦力：f=mgsinθ+F先增大后减小，故D正确；
故选：BD。

根据图乙所示图象判断线框产生的感应电流与线框受到的安培力大小与方向如何变化，线框静止处于平衡状态，应用平衡条件求出摩擦力，然后判断摩擦力的方向与大小如何变化。

本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力大小公式等运用，分析清楚图乙
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所示图象判断磁感应强度变化率如何变化与磁感应强度大小是多少是解题的关键，应用法拉第电磁感应定律、楞次定律与平衡条件即可解题。

11.【答案】相反不同AB
【解析】
解：（1）将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，线圈中原磁场方向相同，拔出和插入时磁通量变化正好相反，根据楞次定律可知，产生感应电流方向相反；
（2）根据E=BLv可知，导体棒速度不同则产生感应电动势不同，产生感应电流则不同，则灵敏电流计指针偏转大小不同；
（3）A、闭合开关的瞬间，电流从无到有，产生磁场从无到有，则B中磁通量发生变化，故有电流产生，故A正确；
B、保持开关闭合，快速移动滑动变阻器的滑片，电流发生变化，产生磁场变化，则B中磁通量发生变化，故有电流产生，故B正确；
C、保持开关断开，不论怎么移动滑片，A中无电流，则无磁场产生，故B中无电流产生，故C错误；
故选：AB。

故答案为：（1）相反；
（2）不同；
（3）AB。

（1）根据产生感应电流产生条件判断有无感应电流产生；
（2）根据E=BLv可知，速度不同则感应电动势不同，产生感应电流则不同；
（3）只要能使闭合回路的磁通量发生变化，就会产生感应电流。

本题考查感应电流产生条件和楞次定律判断感应电流方向，关键是知道感应电流产生条件：①闭合②Φ变化，两个条件缺一不可。

12.【答案】保证小球平抛运动的初速度相同 1.6 1.47 1.96
【解析】解：（1）每次让小球从同一位置由静止释放，目的是保证小球平抛运动的初速度相同。

（2）根据y=得：t=
小球平抛运动的初速度为：v=。

（3）在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得：T=
小球的初速度为：=1.47m/s
B点的竖直分速度为：m/s=1.96m/s。

故答案为：（1）保证小球平抛运动的初速度相同；（2）1.6；（3）1.47，1.96。

（1）为了保证小球每次平抛运动的初速度相同，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放。

（2）根据竖直位移求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度。

（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度，根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，难度中等。

13.【答案】解：①气体做等压变化，由盖•吕萨克定律有：V1
T1
=V2
T2
又V1=0.03m3 T1=300K T2=500K
解得：V1=0.05m3
②气体对外界所做的功为：W=P0（V2-V1）=1.0×105×（0.05-0.03）J=2000J
答：①虹内气体温度为T2时的体积V2为0.05m3；
②气体量度升高的过程中，气体对外界所做的功W为2000J。

【解析】
①对气缸分析可知，气体做等圧変化，根据盖吕萨克定律列式求解；
②根据功的公式W=FL列式求解。

对于气体问题，往往气态方程与热力学第一定律综合应用，关键要正确判断气体的状态变化过程，选择合适的规律解题。

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14.【答案】解：（1）嫦娥五号”做匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有：G
Mm
r 2
=m v 2
r
所以，“嫦娥五号”做匀速圆周运动的线速度为：v =√GM
R
又有物体在月球表面的重力即万有引力，故有：GMm′
R 0
2=mg
联立解得：v =√g
R R 0；
（2）根据
GMm′
R 0
2=mg 得月球的平均密度为：
ρ=M
V =gR 02G 4πR 033
=3g
4πGR 0。

答：（1）“嫦娥四号”做匀速圆周运动的线速度大小√g R
R 0； （2）月球的平均密度3g
4πGR 0。

【解析】
（1）根据物体在月球表面的重力即万有引力求得月球质量，然后由万有引力做向心力求得线速度；
（2）由平均密度的定义根据（1）中月球质量求解。

万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解，若是变轨问题则由能量守恒来求解。

15.【答案】解：（1）粒子在磁场中做顺时针匀速圆周运动，离开磁场后做匀
速直线运动；故P 点速度方向和粒子离开磁场时的速度方向一致； 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有：Bv 0q =mv 0
2R
所以，轨道半径R =
mv 0qB
；
根据几何关系可得：P 点到O 点的距离L =R +R
sinθ=3R =
3mv 0qB
；
（2）根据几何关系可得：粒子在磁场中转过的中心角为120°； 故由几何关系可得：粒子从O 点运动到P 点的路程为s =
2πR 3
+Rcot30°=(2
3
π+√3)R
所以，粒子从O 点运动到P 点所用的时间t =s
v 0
=(2
3π+√3)m
qB ；
答：（1）P 点到O 点的距离L 为
3mv 0qB
；
（2）粒子从O 点运动到P 点所用的时间t 为(23π+√3)m
qB 。

【解析】
（1）根据粒子在磁场中做顺时针匀速圆周运动，离开磁场后做匀速直线运动；由几何关系得到L 和轨道半径的关系；再根据洛伦兹力做向心力求得轨道半径，即可求解距离L ； （2）由（1）分析得到运动轨迹，从而得到路程，进而求得运动时间。

粒子做匀速圆周运动，在任意位置速度和径向垂直，故可由此得到粒子离开磁场进入下一阶段
运动的速度方向，从而由连续性得到粒子运动轨迹。

16.【答案】解：（1）导线框切割磁感线产生的感应电动势：E =2Blv ，
感应电流：I =E
R ， 线框电阻：R =ρ4l S ， 安培力：F =2BIl ， 解得：F =
lvSB 2ρ
，
可见，F 随着速度v 的增大而增大，当F 等于导线框受到的重力时，导线框达到最大速度， 由平衡条件得：
lv m SB 2
ρ
=mg
解得：v m =mgρ
lSB 2；
（2）当加速度为0.5g 时，由牛顿第二定律得：mg -2BI 1l =m ×0.5g ， 导线框发生功率：P =I 12R ， 解得：P =
ρm 2g 24lSB 2
；
（3）导线框最终做匀速直线运动，由能量守恒定律得：
mg ×2h =1
2mv m 2
+Q ，
解得：Q =mg （2h -
gm 2ρ2
2l 2S 2B 4
）；
答：（1）导线框下落的最大速度v m 为mgρ
lSB 2；
（2）导线框下落的加速度大小为0.5g 时，导线框的发热功率P 为ρm 2g 24lSB 2
；
（3）导线框在下落2h 的过程中产生的焦耳热Q 为mg （2h -gm 2ρ2
2l 2S 2B 4
）。

【解析】
（1）分析方框运动的过程：方框从静止释放后，切割磁感线产生感应电流，受到向上的安培力，先做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动，速度达到最大。

根据力的平衡知识和安培力公式求解最大速度v m。

（2）当方框下落的加速度为0.5g时，根据牛顿第二定律和安培力公式列式，求出电路中电流I，可由P=I2R求线框发热功率。

解答这类问题的关键是通过受力分析，正确分析安培力的变化情况，找出最大速度的运动特征。

电磁感应与电路结合的题目，感应电动势是中间桥梁。