两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内两导轨
电磁感应导轨问题归纳(有答案).
应用动力学和能量观点解决电磁感应中的“导轨＋杆”模型问题1． 模型概述“导轨＋杆”模型是电磁感应问题在高考命题中的“基本道具”，也是高考的热点，考查的知识点多，题目的综合性强，物理情景变化空间大，是我们复习中的难点．“导轨＋杆”模型又分为“单杆”型和“双杆”型；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动或转动等；磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等，情景复杂，形式多变． 2． 常见模型类型 “电—动—电”型“动—电—动”型示意图已知量棒ab 长L ，质量m ，电阻R ；导轨光滑水平，电阻不计 棒ab 长L ，质量m ，电阻R ；导轨光滑，电阻不计过程分析S 闭合，棒ab 受安培力F ＝BLER，此时加速度a ＝BLEmR，棒ab 速度v↑→感应电动势E ′＝BLv ↑→电流I ↓→安培力F ＝BIL ↓→加速度a ↓，当安培力F ＝0时，a ＝0，v 最大，最后匀速运动棒ab 释放后下滑，此时加速度a ＝gsin α，棒ab 速度v ↑→感应电动势E ＝BLv ↑→电流I ＝ER ↑→安培力F ＝BIL ↑→加速度a ↓，当安培力F ＝mgsin α时，a ＝0，v 最大，最后匀速运动能 量 转 化 通过安培力做功，把电能转化为动能克服安培力做功，把重力势能转化为内能运动 形式 变加速运动 变加速运动 最终 状态匀速运动，vm ＝E ′BL匀速运动vm ＝mgRsin αB2L2一、单棒问题 1、发电式（1）电路特点：导体棒相当于电源，当速度为v 时，电动势E ＝Blv （2）安培力特点：安培力为阻力，并随速度增大而增大（3）加速度特点：加速度随速度增大而减小（4）运动特点：加速度减小的加速运动 （5）最终状态：匀速直线运动 （6）两个极值①v=0时,有最大加速度：Fm F mg a mμ-=②a=0时,有最大速度：（7）能量关系（8）动量关系（9）变形：摩擦力；改变电路；改变磁场方向；改变轨道解题步骤：解决此类问题首先要建立“动→电→动”的思维顺序，可概括总结为： (1)找”电源”，用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解电动势的大小和方向； (2)画出等效电路图，求解回路中的电流的大小及方向；(3)分析安培力对导体棒运动速度、加速度的动态过程，最后确定导体棒的最终运动情况； (4)列出牛顿第二定律或平衡方程求解． (一）导轨竖直1、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度L ＝1 m ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接阻值为R ＝0.40 Ω的电阻，质量为m ＝0.01 kg 、电阻为r ＝0.30 Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上．现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过程中ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t 的关系如图乙所示，图象中的OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g ＝10 m/s2(忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响)，求：甲 乙(1)磁感应强度B 的大小； (2)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，通过电阻R 的电荷量； (3)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量． 答案 (1)0.1 T (2)0.67 C (3)0.26 J解析 (1)金属棒在AB 段匀速运动，由题中图象乙得： v ＝Δx Δt ＝7 m/s I ＝BLv r ＋R，mg ＝BIL 解得B ＝0.1 T(2)q ＝I Δt I ＝ΔΦR ＋r Δt ΔΦ＝ΔSΔtB 解得：q ＝0.67 C(3)Q ＝mgx －12mv2 解得Q ＝0.455 J 从而QR ＝Rr ＋RQ ＝0.26 J2、 如图所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L ，导轨间接有一定值电阻R ，质量为m ，电阻为r 的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中NM 22-+=()()m F mg R r v B l μ212E mFs Q mgS mv μ=++0m Ft BLq mgt mv μ--=-FB F( )A ．导体棒的最大速度为2ghB ．通过电阻R 的电荷量为BLhR ＋rC ．导体棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的热量D ．重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量 答案 BD3、如图2所示，电阻为R ，其他电阻均可忽略，ef 是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m ，棒的两端分别与ab 、cd 保 持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的 匀强磁场中，当导体棒ef 从静止下滑一段时间后闭合开关S ，则S 闭合后 ( ) A ．导体棒ef 的加速度可能大于g B ．导体棒ef 的加速度一定小于gC ．导体棒ef 最终速度随S 闭合时刻的不同而不同D ．导体棒ef 的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒4、MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为0.40m ，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度B 为0.50T 的匀强磁场垂直．质量m 为6.0×10-3kg 、电阻为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触．导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1．当杆ab 达到稳定状态时以速率υ匀速下滑，整个电路消耗的电功率P 为0.27W ，重力加速度取10m/s 2，试求速率υ和滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2．5、如图，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置，导轨间距离为L 1电阻不计。
磁场中导体棒的力学问题.电路.能量
4.如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水 平面上，两轨道间距l=0.2m，电阻R=1.0Ω · ； 有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直， 杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于 磁感应强度B=0.5T的匀强电场中，磁场方向垂 直轨道面向下.现有一外力F沿轨道方向拉杆， 使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如 图乙所示，求杆的质量m和加速度a?
1.有一个矩形线圈A在竖直平面内，从静止开始下落，如图所 示，磁场B方向水平且垂直于线圈所在平面，当线圈的下边进 入磁场而上边尚未进入匀强磁场B的过程中，线圈A不可能作： ( ) A、匀速下落 B、加速下落 C、减速下落 D、匀减速下落
× ×
A
×
B
×
×
×
2.电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=1、ad=h，质 量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁 场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所 示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的 内能是多少？
４．如图所示，边长为L正方形导线圈，其电阻为R，现使线圈 以恒定速度v沿x轴正方向运动，并穿过匀强磁场区域B，如果以 x轴的正方向作为力的正方向，线圈从图示位置开始运动，则 （1）穿过线圈的磁通量随x变化的图线为哪个图？ （2）线圈中产生的感应电流随x变化的图线为哪个图？ （3）磁场对线圈的作用力F随x变化的图线为哪个图？
i0
L
2L
3L
4L
R2
S
v0
C · b Q
７． 如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 B=0.20T，OCA金属导轨与OA金属直导轨分别在O点和A点接 一阻值为R1 =3.0Ω和R2=6.0 Ω 体积可忽略的定值电阻，导轨 OCA的曲线方程为 y=1.0sin(π/3· x) （m),金属棒ab平行于y 轴， 长为1.5m，以速度 v=5.0 m/s 水平向右匀速运动（b点始终在Ox 轴上），设金属棒与导轨接触良好，摩擦不计，电路中除了电 阻R1和R2外，其余电阻均不计，求： （1）金属棒在导轨上运动时R1的最大功率 （2）金属棒在导轨上从x=0到x=3m 的运动过程中，外力必须做的功
19、物理高考中电磁感应计算题问题归类例析
物理选考中电磁感应计算题问题归类例析导体在磁场中运动切割磁感线产生电磁感应现象，是历年物理选考的一个热点问题。
因此在高三复习阶段有必要对此类问题进行归类总结，使学生更好的掌握、理解它的内涵。
通过研究各种题目，可以分类为“单杆、双杆、线圈”三类电磁感应的问题，要探讨的问题不外乎以下几种： （1）导体棒的总体动态分析：①受力分析：导体棒切割磁感线时，相当于电源，注意单杆切割和双杆切割的区别，安培力会随速度的变化而改变；仔细分析研究对象的受力情况，写出牛顿第二定律公式分析导体棒的加速度。
②运动过程分析：分析运动过程中速度和加速度的动态变化过程，电磁感应过程中物体的运动大多为加速度减小的变加速直线运动。
最后分析导体棒在稳定状态下的运动情况。
③等效电路分析：谁为等效电源，外电路的串并联、路端电压、电流如何求解等。
（2）能量转化的计算：分析运动过程中各力做功和能量转化的问题：如安培力所做的功、摩擦力做功等，结合研究对象写好动能定理。
明确在电磁感应现象中，通过克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，再通过电流做功，把电能转化为内能和其他形式的能。
（3）各运动量速度v 、位移x 、时间t 的计算：①位移x 的计算一般需要结合电量q ：②速度v 和时间t 的计算一般需要结合动量定理：， 上式还可以计算变力的冲量。
③以电荷量作为桥梁,可以直接把上面的物理量位移x 、速度v 、时间t 联系起来。
按照不同的情景模型，现举例分析。
一、“单杆”切割磁感线型1、杆与电阻连接组成回路：此时杆相当于电源，，安培力和速度v 成正比 例1、如图所示，MN 、PQ 是间距为L 的平行金属导轨，置于磁感强度为B 、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M 、P 间接有一阻值为R 的电阻．一根与导轨接触良好、质量为m,阻值为R ／2的金属导线ab 垂直导轨放置（1）若在外力作用下以速度v 向右匀速滑动，试求ab 两点间的电势差。
（2）若无外力作用，以初速度v 向右滑动，试求运动过程中产生的热量、通过ab 电量以及ab 发生的位移x 。
高中物理电磁感应综合模型--双导体棒模型
电磁感应--双导体棒【一动一静】1、如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L＝0.4 m，导轨所在平面与水平面的夹角为30°，其电阻不计。
把完全相同的两金属棒(长度均为0.4 m)ab、cd分别垂直于导轨放置，并使每棒两端都与导轨良好接触。
已知两金属棒的质量均为m＝0.1 kg、电阻均为R＝0.2 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.5 T，当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时，金属棒cd恰好能保持静止。
(g＝10 m/s2)，则()A．F的大小为0.5 NB．金属棒ab产生的感应电动势为1.0 VC．ab棒两端的电压为1.0 VD．ab棒的速度为5.0 m/s解析对于cd棒有mg sin θ＝BIL，解得回路中的电流I＝2.5 A，所以回路中的感应电动势E＝2IR＝1.0 V，B正确；U ab＝IR＝0.5 V，C错误；对于ab棒有F＝BIL＋mg sin θ，解得F＝1.0 N，A错误；根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv，解得v＝5.0 m/s，D正确。
答案BD2、如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝0.4 m，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅰ，两区域的边界与斜面的交线为MN。
Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T。
在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1 kg、电阻R1＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。
然后，在区域Ⅰ中将质量m2＝0.4 kg，电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。
cd在滑动过程中始终处于区域Ⅰ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2，问：(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大？(3)从cd 开始下滑到ab 刚要向上滑动的过程中，cd 滑动的距离x ＝3.8 m ，此过程中ab 上产生的热量Q 是多少？解析 (1)由右手定则可判断出cd 中的电流方向为由d 到c ，则ab 中电流方向为由a 流向b 。
人教版高三复习专题：双杆模型综合动量(有答案解析)
v高三专题：动量守恒定律、动量定理在电磁感应现象中的应用双杆切割模型中的动量守恒、动量定理一、双杆模型的感应电动势1、如下图情况，E=E1-E2=Blv1-Blv22、如下图情况，E=E1+E2=Blv1+Blv2动量守恒定律在电磁感应现象中的应用二、双杆模型中的动量守恒问题（1）若两杆只受安培力（安培力等大反向，相互抵消），且不受其它外力，则两杆动量守恒。
m ab v0=（m ab+m cd）v共该模型最终稳定状态是：两杆共速，一起匀速运动。
此时E=E1-E2=Blv1-Blv2=0，无感应电流，安培力变为零。
初始运动状态如下图：最终运动状态如下图：速度—时间图像如下图：注意：有例外情况（如下图），两杆只受安培力，但安培力大小不等，不能相互抵消。
此时动量也不守恒。
（2）若两杆除了安培力，还有其它外力，如拉力，则两杆不满足动量守恒的条件。
初始运动状态如下图：导轨光滑，只有一个恒定的拉力F作用在导体棒ab上，对ab导体棒，a1=F−F安m1，F安从0 开始增加，a1不断减小，ab导体棒做加速度不断减小的加速运动。
对ad导体棒，a2=F安m2，F安从0 开始增加，a2从零开始不断增大，cd导体棒做加速度不断增大的加速运动。
由于v ab>v cd，E=E1-E2=Blv ab-Blv cd，当a1=a2，两杆速度差恒等，△v=v ab−v cd=恒量，E也是恒量，I和F安也是恒量，则a1=a2=恒量，达到稳定状态。
最终稳定状态是：两杆以共同的加速度一起匀加速运动。
两杆可以看作一个整体，可适用整体法。
此时：a ab=a cd=a整体=F（m ab+m cd）动量定理在电磁感应现象中的应用三、单杆或双杆中的动量定理问题1、不管单杆还是双杆模型，都可以单独对某根杆用动量定理。
2、（1）若杆只受安培力，根据动量定理有：Ft=△P=BILt=BLq，q是通过的电荷量（2）若杆还有其它外力，则：F安t+F外t=△P=BILt+F外t=BLq+ F外t考点强化训练：双杆模型的动量问题例1、如图所示,光滑的金属导轨MN、PQ水平放置,导轨近距离为l，磁场竖直向下，磁感应强度为B。
新高考物理考试易错题易错点24电磁感应中的电路和图像问题附答案
易错点24 电磁感应中的电路和图像问题易错总结以及解题方法一、电磁感应中的电路问题处理电磁感应中的电路问题的一般方法1．明确哪部分电路或导体产生感应电动势，该部分电路或导体就相当于电源，其他部分是外电路．2．画等效电路图，分清内、外电路．3．用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 或E ＝Blv sin θ确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向．注意在等效电源内部，电流方向从负极流向正极． 4．运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等公式联立求解． 二、电磁感应中的电荷量问题闭合回路中磁通量发生变化时，电荷发生定向移动而形成感应电流，在Δt 内通过某一截面的电荷量(感应电荷量)q ＝I ·Δt ＝E R 总·Δt ＝n ΔΦΔt ·1R 总·Δt ＝n ΔΦR 总.(1)由上式可知，线圈匝数一定时，通过某一截面的感应电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量决定，与时间无关．(2)求解电路中通过的电荷量时，I 、E 均为平均值． 三、电磁感应中的图像问题 1．问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像． (2)由给定的图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量． 2．图像类型(1)各物理量随时间t 变化的图像，即B －t 图像、Φ－t 图像、E －t 图像和I －t 图像． (2)导体做切割磁感线运动时，还涉及感应电动势E 和感应电流I 随导体位移变化的图像，即E －x 图像和I －x 图像．3．解决此类问题需要熟练掌握的规律：安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等．判断物理量增大、减小、正负等，必要时写出函数关系式，进行分析．【易错跟踪训练】易错类型1：挖掘隐含条件、临界条件不够1．（2021·湖北孝感高中高三月考）如图所示，在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环，圆环处于静止状态。
上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中，规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示。
高二物理动量守恒定律试题
高二物理动量守恒定律试题1. 如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A 车上，两车静止．若这个人自A 车跳到B 车上，接着又跳回A 车，静止于A 车上，则A 车的速率A ．等于零B ．小于B 车的速率C ．大于B 车的速率D ．等于B 车的速率【答案】B【解析】设人的质量为m ，小车的质量均为M ，人来回跳跃后人与A 车的速度为，B 车的速度为，根据题意知，人车组成的系统水平方向动量守恒．有题意有：，人来回跳跃后的总动量，由动量守恒得，其中负号表示v 1、v 2的方向相反，故小车A的速率小于小车B 的速率，选项B 正确。
【考点】考查了动量守恒定律的应用2. 如图所示，两个小球A 、B 在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为m A ＝4 kg ，m B ＝2 kg ，速度分别是v A ＝3 m/s(设为正方向)，v B ＝－3 m/s.则它们发生正碰后，速度的可能值分别为( )A ．v A ′＝1 m/s ，vB ′＝1 m/s B ．v A ′＝4 m/s ，v B ′＝－5 m/sC ．v A ′＝2 m/s ，v B ′＝－1 m/sD ．v A ′＝－1 m/s ，v B ′＝－5 m/s 【答案】A【解析】两球碰撞过程系统动量守恒，碰撞过程中系统机械能不可能增加，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时，碰撞后A 球速度不大于B 球的速度． 碰前系统总动量为，碰前总动能为；若，则系统动量守恒，动能3J ，碰撞后A 球速度不大于B 球的速度，符合，故A 可能； 若，则系统动量守恒，动能大于碰撞前，不符合题意，故B 不可能； 若，则系统动量守恒，但不符合碰撞后A 球速度不大于B 球的速度，故C 不可能； 若，则系统动量不守恒，D 不可能。
【考点】考查了动量守恒定律的应用3. (10分) 质量分别为m 1和m 2的甲、乙两小球碰撞后在同一直线上运动，它们碰撞前、后的图象如图 (a)和图 (b)所示。
2020届高考物理计算题复习《安培力综合题》(解析版)
《安培力综合题》一、计算题1.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻。
导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。
导体棒MN 放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。
求：感应电动势E和感应电流I；拉力F的大小；若将MN换为电阻的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。
2.如图所示，足够长的U形导体框架的宽度，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成角，磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量，有效电阻的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为求：导体棒匀速运动的速度；导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻产生的焦耳热．cos ，3.如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势，内阻，一质量的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度、垂直于斜面向上的匀强磁场中导轨与金属棒的电阻不计金属导轨是光滑的，取，要保持金属棒在导轨上静止，求：金属棒所受到的安培力大小；滑动变阻器R接入电路中的阻值．4.在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，，有一水平放置的光滑框架，宽度为，如图所示，框架上放置一质量、电阻的金属杆ab，框架电阻不计，在水平外力F的作用下，杆ab以恒定加速度，由静止开始做匀变速运动．求：在5s内平均感应电动势是多少？第5s末作用在杆ab上的水平外力F多大？定性画出水平外力F随时间t变化的图象．5.如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源．现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的总电阻，金属导轨电阻不计，g取已知，，求：导体棒受到的安培力；导体棒受到的摩擦力；若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时磁场磁感应强度的大小？6.如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为，导轨间连接的定值电阻，导轨上放一质量为的金属杆ab，金属杆始终与导轨连接良好，杆的电阻，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度，现让金属杆从AB水平位置由静止释放，求：金属杆的最大速度；当金属杆的加速度是，安培力的功率是多大？7.如图所示，一个半径为的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长为r的金属棒ab的a端位于圆心，b端与导轨接触良好．从a端和圆形金属导轨分别引出两条导线与倾角为、间距的平行金属导轨相连．质量、电阻的金属棒cd垂直导轨放置在平行导轨上，并与导轨接触良好，且棒cd 与两导轨间的动摩擦因数为导轨间另一支路上有一规格为“”的小灯泡L和一阻值范围为～的滑动变阻器整个装置置于垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为金属棒ab、圆形金属导轨、平行导轨及导线的电阻不计，从上往下看金属棒ab做逆时针转动，角速度大小为假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，．当时，求金属棒ab中产生的感应电动势，并指出哪端电势较高；在小灯泡正常发光的情况下，求w与滑动变阻器接入电路的阻值间的关系；已知通过小灯泡的电流与金属棒cd是否滑动无关在金属棒cd不发生滑动的情况下，要使小灯泡能正常发光，求w的取值范围．8.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒的质量，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？9.如图所示，光滑平行导轨宽为L，导轨平面与水平方向有夹角，导轨的一端接有电阻导轨上有与导轨垂直的电阻也为R的轻质金属导线质量不计，导线连着轻质细绳，细绳的另一端与质量为m的重物相连，细绳跨过无摩擦的滑轮．整个装置放在与导轨平面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．重物由图示位置从静止释放，运动过程中金属导线与导轨保持良好的接触．导轨足够长，不计导轨的电阻求：重物的最大速度若重物从开始运动到获得最大速度的过程中下降了h，求此过程中电阻R上消耗的电能．10.如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距，左端接一电阻，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以的速度水平向右匀速滑动时，求：棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；回路中感应电流的大小；维持ab棒做匀速运动的水平外力的功率。
高三物理电磁感应中“滑轨”问题归类例析含答案
电磁感应中“滑轨”问题归类例析一、“单杆”滑切割磁感线型1、杆与电阻连接组成回路例1、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、阻值为R／2的金属导线ab垂直导轨放置（1）若在外力作用下以速度v向右匀速滑动，试求ab两点间的电势差。
（2）若无外力作用，以初速度v向右滑动，试求运动过程中产生的热量、通过ab电量以及ab发生的位移x。
例2、如右图所示，一平面框架与水平面成37°角，宽L=0.4 m，上、下两端各有一个电阻R0＝1 Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2T.ab为金属杆，其长度为L＝0.4 m，质量m＝0.8 kg，电阻r＝0.5Ω，棒与框架的动摩擦因数μ＝0.5.由静止开始下滑，直到速度达到最大的过程中，上端电阻R0产生的热量Q0＝0.375J(已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8；g取10m／s2)求：(1)杆ab的最大速度；(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；在该过程中通过ab的电荷量.2、杆与电源连接组成回路例5、如图所示，长平行导轨PQ 、MN 光滑，相距5.0 l m ，处在同一水平面中，磁感应强度B =0.8T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．横跨在导轨上的直导线ab 的质量m =0.1kg 、电阻R =0.8Ω，导轨电阻不计．导轨间通过开关S 将电动势E =1.5V 、内电阻r =0.2Ω的电池接在M 、P 两端，试计算分析：（1）在开关S 刚闭合的初始时刻，导线ab 的加速度多大？随后ab 的加速度、速度如何变化？（2）在闭合开关S 后，怎样才能使ab 以恒定的速度υ =7.5m/s 沿导轨向右运动？试描述这时电路中的能量转化情况（通过具体的数据计算说明）．二、“双杆”滑切割磁感线型1、双杆所在轨道宽度相同——常用动量守恒求稳定速度例6、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L 。
2024届福建省泉州市高三下学期第三次质量检测物理核心考点试题(五)
2024届福建省泉州市高三下学期第三次质量检测物理核心考点试题（五）学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)第(1)题如图所示，两物块A、B质量分别为m、2m，与水平地面的动摩擦因数分别为2μ、μ，其间用一轻弹簧连接。
初始时弹簧处于原长状态，使A、B两物块同时获得一个方向相反，大小分别为v1、v2的水平速度，弹簧再次恢复原长时两物块的速度恰好同时为零。
关于这一运动过程，下列说法正确的是（）A．两物块A、B及弹簧组成的系统动量不守恒B．两物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒C．两物块A、B初速度的大小关系为v1=v2D．两物块A、B运动的路程之比为2:1第(2)题地球表面上两极的重力加速度约为，而赤道上的重力加速度约为，即赤道上的重力加速度比两极的重力加速度小约，赤道上有一观察者，日落后，他用天文望远镜观察被太阳光照射的地球同步卫星，他在一天的时间内看不到此卫星的时间为t，若将地球看成球体，且地球的质量分布均匀，半径约为，取，，则通过以上数据估算可得（ ）A．同步卫星的高度约为B．同步卫星的高度约为C．看不到同步卫星的时间与看得到卫星的时间之比约为1:17D．看不到同步卫星的时间与看得到卫星的时间之比约为2:17第(3)题如图所示，倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一根轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，斜面顶端到弹簧上端的距离为，弹簧的劲度系数为k，已知弹簧弹性势能，其中x是弹簧的形变量，重力加速度为g。
则物块从释放到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（ ）A．物块速度最大时弹簧的压缩量为0B．物块速度最大时弹簧的压缩量为C．物块的最大动能为D．物块的最大动能为第(4)题如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离，下列说法正确的是（ ）A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于D．在B和A分离前，它们做加速度增大的加速直线运动第(5)题如图所示，在竖直面内固定三枚钉子，三枚钉子构成边长d=10cm的等边三角形，其中钉子沿着竖直方向。
电磁感应中的“双杆问题
电磁感应中的“双杆问题”1.“双杆”向相反方向做匀速运动当两杆分别向相反方向运动时，相当于两个电池正向串联。
[例1] 两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω，回路中其余部分的电阻可不计。
已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是v=5.0m/s，如图所示，不计导轨上的摩擦。
（1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小。
（2）求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程中共产生的热量。
解析：（1）当两金属杆都以速度v匀速滑动时，每条金属杆中产生的感应电动势分别为：E1=E2=Bdv由闭合电路的欧姆定律，回路中的电流强度大小为：因拉力与安培力平衡，作用于每根金属杆的拉力的大小为F1=F2=IBd。
由以上各式并代入数据得N（2）设两金属杆之间增加的距离为△L，则两金属杆共产生的热量为，代入数据得Q=1.28×10-2J。
2.“双杆”同向运动，但一杆加速另一杆减速当两杆分别沿相同方向运动时，相当于两个电池反向串联。
[例2] 两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。
导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示。
两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计。
在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。
设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行。
开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0。
若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少。
（2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？解析：ab棒向cd棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流。
ab棒受到与运动方向相反的安培力作用作减速运动，cd棒则在安培力作用下作加速运动。
高考物理大题
14．（7分）如图14所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω,金属导轨电阻不计，g取10 m/s2．已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力20．（9分）如图20所示，地面上方竖直界面N左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=2.0 T．与N平行的竖直界面M左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度E1=100 N/C．在界面M与N之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度E2=200 N/C．在紧靠界面M 处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m2=1．8×10-4 kg 的带正电的小物体b（可视为质点），电荷量q2=1．0×10-5 C．一个质量m1=1.8×10-4 kg，电荷量q1=3.0×10-5C的带负电小物体（可视为质点）a以水平速度v0射入场区，沿直线运动并与小物体b相碰，a、b两个小物体碰后粘合在一起成小物体c，进入界面M右侧的场区，并从场区右边界N射出，落到地面上的Q点（图中未画出）．已知支架顶端距地面的高度h=1.0 m，M和N两个界面的距离L=0.10 m，g取10 m/s2．求：（1）小球a水平运动的速率；（2）物体c刚进入M右侧的场区时的加速度；（3）物体c落到Q点时的速率．1．如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。
2024学年浙江省教育绿色评价联盟物理高二第二学期期末学业水平测试试题(含解析)
2024学年浙江省教育绿色评价联盟物理高二第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。
用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。
将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。
答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、横跨杭州湾的嘉绍大桥是世界上最长、最宽的多塔斜拉桥，全长10.137公里，设计速度为100公里/小时。
某辆汽车通过嘉绍大桥的记录显示：17：33分进入嘉绍大桥，17：43分离开大桥。
下列说法正确的是（）A．该汽车经过嘉绍大桥的位移是10.137kmB．“设计速度为100公里/小时”该速度为平均速度C．研究该汽车通过嘉绍大桥的时间时，可以将该汽车视为质点D．该汽车通过嘉绍大桥的平均速度约为60.8km/h2、如图，匀强磁场中有一个静止的氡原子核()，衰变过程中放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个外切的圆，大圆与小圆的半径之比为42：1，则氡核的衰变方程是A．B．C．D．3、我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是（）A．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念B．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念D．普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性4、物体在下列运动过程中，机械能守恒的是( )A．沿粗糙斜面匀速下滑B．沿粗糙斜面匀速上滑C．沿粗糙斜面加速下滑D．沿光滑斜面自由下滑5、能够证明光具有波粒二象性的现象是( )A．光电效应和康普顿效应B．光的衍射和光的色散C．光的折射和透镜成像D．光的干涉和康普顿效应6、一个弹性小球由静止从一定高度落至地面被反弹回原来的位置，若取竖直向下为正方向，下面v—t图象能描述该过程中小球速度随时间变化的是A．B．C．D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
080910一二模电磁感应计算题题目2.
．(16分hd)如图13(甲)所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m 。
导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R=0.40Ω。
导轨上静置一质量m=0.10kg 、电阻r=0.20Ω的金属杆ab ，整个装置处于磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。
用一外力F 沿水平方向拉金属杆ab ，使它由静止开始运动(金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直)，电流传感器(不计传感器的电阻)可将通过R 的电流I 即时采集并输入计算机，获得电流I 随时间t 变化的关系如图(乙)所示。
求金属杆开始运动2.0s 时：(1) 金属杆ab 受到安培力的大小和方向；3x10-2 水平向左(2) 金属杆的速率；0.8(3) 对图象分析表明，金属杆在外力作用下做的是匀加速运动，加速度大小a=0.402/m s ，计算2.0s 时外力F 做功的功率。
5.6x10-2w24．（dc20分）如图16所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP 、OQ 固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ=74°，导轨单位长度的电阻为r 0=0.1Ωm 。
导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，且磁场随时间均匀变化，磁场的磁感应强度B 与时间t 的关系为tk B =，其中比例系数k=2T ·s 。
将电阻不计的金属杆MN 放置在水平桌面上，在外力作用下，t=0时刻金属杆以恒定速度v=2m/s 从O 点开始向右滑动。
在滑动过程中保持MN 垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好。
（已知导轨和金属杆杆均足够长，8.037cos ,6.037sin == ）求：（1）在t=6.0s 时，回路中的感应电动势的大小；（2）在t=6.0s 时，金属杆MN 所受安培力的大小；（3）在t=6.0s 时，外力对金属杆MN 所做功的功率。
22．（cw16分）如图所示，长度为L=0.2m 、电阻r =0.3Ω、质量m =0.1kg 的金属棒CD ，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计. 导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感应强度B=4T. 现以水平向右的恒定外力F 使金属棒右移，当金属棒以v =2m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时，求：（1）电路中理想电流表和理想电压表的示数；（2）拉动金属棒的外力F 的大小；（3）若此时撤去外力F ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R 上产生的电热.24.（xw18分）如图所示，光滑的U 型金属导轨PQMN 水平地固定在竖直向上的匀强磁场中．磁感应强度为B ，导轨的宽度为L ，其长度足够长，QM 之间接有一个阻值为R 的电阻，其余部分电阻不计。
高考物理电磁感应双杆模型(答案)
解析（1）1棒匀速： 2棒匀速：
解得：
（2）两棒同时达匀速状态，设经历时间为t，过程中平
均感应电流为 ，据动量定理，
》
对1棒： ；对2棒：
联立解得：
匀速运动后，有： ， 解得：
5.如图，在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ，导轨间距离为l，匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感应强度的大小为B，两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2，两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为μ，已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度v0沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。
10.如图所示，有上下两层水平放置的平行光滑导轨，间距是L，上层导轨上搁置一根质量为m，电阻是R的金属杆ST，下层导轨末端紧接着两根竖直平面内的半径为r的光滑绝缘半圆形轨道，在靠近半圆形轨道处搁置一根质量也是m，电阻也是R的金属杆AB。上下两层平行导轨所在区域里有一个竖直向下的匀强磁场。当闭合开关S后，当有电荷量q通过金属杆AB时，杆AB滑过下层导轨，进入半圆形轨道并且刚好能通过轨道最高点D′F′后滑上上层导轨。设上下两层导轨都是够长，电阻不计。
即：BLQ＝2mv′……④
同理，对于cd棒：－BILt＝mv′－mv0
即：BLQ＝m（v0-v′）…………⑤
由④⑤ 两式得： ……⑥
!
设整个过程中ab和cd的相对位移为S，由法拉第电磁感应定律得：
………⑦
流过ab的电量： ……⑧
由⑥⑦⑧两式得： ……⑨
评分标准：①⑥式各3分，②③⑨式各2分，④⑤⑦⑧式各1分，共16分。
L2所受安培力为F′=BdI= ② m/s2③
【速度】导体棒在磁场中运动问题
【关键字】速度导体棒在磁场中运动问题【问题概述】导体棒问题不纯属电磁学问题，它常涉及到力学和热学。
往往一道试题包含多个知识点的综合应用，处理这类问题必须熟练掌握相关的知识和规律，还要求有较高的分析能力、逻辑推断能力，以及综合运用知识解决问题的能力等。
导体棒问题既是高中物理教学的重要内容，又是高考的重点和热点问题。
1．通电导体棒在磁场中运动：通电导体棒在磁场中，只要导体棒与磁场不平行，磁场对导体棒就有安培力的作用，其安培力的方向可以用左手定则来判断，大小可运用公式F = BILsinθ来计算，若导体棒所在处的磁感应强度不是恒定的，一般将其分成若干小段，先求每段所受的力再求它们的矢量和。
由于安培力具有力的共性，可以在空间和时间上进行积累，可以使物体产生加速度，可以和其它力相平衡。
【基本模型】如图1所示，在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨AB、CD，导轨AC端连接一阻值为R的电阻，一根笔直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，不计导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦。
若用恒力F水平向右拉棒运动⑴．电路特点：金属棒ab切割磁感线，产生感应电动势相当于电源，b为电源正极。
当ab棒速度为v时，其产生感应电动势E＝BLv。
⑵．ab棒的受力及运动情况：棒ab在恒力F作用下向右加速运动，切割磁感线，产生感应电动势，并形成感应电流，电流方向由a→b，从而使ab棒受到向左的安培力F安，对ab棒进行受力分析如图2所示：竖直方向：重力G和支持力N平衡。
水平方向：向左的安培力F安＝为运动的阻力随v的增大而增大。
ab棒受到的合外力F合＝F－随速度v的增大而减小。
ab棒运动过程动态分析如下：随ab棒速度v↑→ 感应电动势E↑→ 感应电流I＝↑→安培力F安＝BIL↑→ F合(＝F－F安)↓→ab棒运动的加速度a↓,当合外力F合减小到零时，加速度a减小到零，速度v达到最大vmax，最后以vmax匀速运动。
双杆模型9
上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．设两导，若两导体棒体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少？（2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？于导轨放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示。
两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻可不计。
在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行。
开始时，固定棒cd，用水平恒力F拉ab棒，使之由静止开始向右加速运动位移为S时，速度恰好达到最大。
求：（1）ab棒所能达到的最大速度是多少？（2）当ab棒的速度为最大速度的一半时，ab棒的加速度是多少？（3）当ab棒的速度达到最大速度时，突然撤去力F并同时释放cd棒，从ab开始运动至两棒速度稳定时，电路中共产生的热量以及通过导体横截面的电量各是多少？3、如图，相距L的光滑金属导轨，半径为1R/4的圆弧部分竖直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场．金属棒ab和cd垂直导轨且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触．已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为3m、电阻为r．金属导轨电阻不计，重力加速度为g．（1）求：ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小；（2）在图中标出ab刚进入磁场时cd棒中的电流方向；（3）若cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半，求：cd离开磁场瞬间，ab受到的安培力大小．4、如图所示，电阻均为R的金属棒a、b，a棒的质量为m，b棒的质量为M，放在如图所示光滑的轨道的水平部分，水平部分有如图所示竖直向下的匀强磁场，圆弧部分无磁场，且轨道足够长；开始给a棒一水平向左的初速度v0，金属棒a、b与轨道始终接触良好．且a棒与b棒始终不相碰．请问：（1）当a、b在水平部分稳定后，速度分别为多少？损失的机械能多少？（2）设b棒在水平部分稳定后，冲上圆弧轨道，返回到水平轨道前，a棒已静止在水平轨道上，且b棒与a棒不相碰，然后达到新的稳定状态，最后a，b的末速度为多少？（3）整个过程中产生的内能是多少？5、如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的l/4圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐．两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好．棒ab质量为2m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r．重力加速度为g．开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上．棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为1：3．求：（1）棒ab滑到圆弧底部进入磁场之前的速度大小（2）棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；（3）棒cd在水平导轨上的最大加速度；（4）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热．6、两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图所示放置，间距为d=100cm，在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a，斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆b．b电阻Ra=2Ω，Rb=5Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度B=2T．现杆b 以初速度v=5m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a，以a下滑到水平轨道时开始计时，A．b运动图象如图所示（a运动方向为正），其中ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求（1）杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v；（2）杆b速度为零瞬间两杆的加速度；（3）在整个运动过程中杆b产生的焦耳热．7、如图所示，两根间距为L 的金属导轨MN 和PQ ，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，水平导轨左端有宽度为d 、方向竖直向上的匀强磁场I ，右端有另一磁场II ，其宽度也为d ，但方向竖直向下，磁场的磁感强度大小均为B ．有两根质量均为m 、电阻均为R 的金属棒a 和b 与导轨垂直放置，b 棒置于磁场II 中点C 、D 处，导轨除C 、D 两处（对应的距离极短）外其余均光滑，两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的K 倍，a 棒从弯曲导轨某处由静止释放．当只有一根棒作切割磁感线运动时，它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比，即△v ∝△x ．（1）若a 棒释放的高度大于h ，则a 棒进入磁场I 时会使b 棒运动，判断b 棒的运动方向并求出h ．（2）若将a 棒从高度小于h 的某处释放，使其以速度v 进入磁场I ，结果a 棒以的速度从磁场I 中穿出，求在a 棒穿过磁场I 过程中通过b 棒的电量q 和两棒即将相碰时b 棒上的电功率Pb ．（3）若将a 棒从高度大于h 的某处释放，使其以速度v1进入磁场I ，经过时间t1后a 棒从磁场I 穿出时的速度大小为21，求此时b 棒的速度大小，在如图坐标中大致画出t1时间内两棒的速度大小随时间的变化图象，并求出此时b 棒的位置．8、如图21所示，两根金属平行导轨MN 和PQ 放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L ，电阻不计。
2024届广东省高考普通高中高三下学期学业水平选择性模拟物理试题
2024届广东省高考普通高中高三下学期学业水平选择性模拟物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题一辆质量为的参赛用小汽车在平直的公路上从静止开始运动，牵引力随时间变化关系图线如图所示，时汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶，后可视为匀速。
小汽车的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，则（ ）A．小汽车受到的阻力大小为B．小汽车匀加速运动阶段的加速度大小为C．小汽车的最大功率为D．小汽车后速度第(2)题用如图甲所示的光电管研究光电效应实验。
用某波长的绿光照射阴极K，实验测得的电流表示数I与电压表示数U的变化规律如图乙所示。
光电管的阴极材料的极限频率，电子的电荷量，普朗克常量，则（ ）A．阴极K每秒钟发射的光电子数为个B．光电子飞出阴极K时的最大初动能为C．入射光的波长约为D．若改用紫光照射阴极K，饱和光电流一定变大第(3)题有一列满载的火车，以一定的初速度在水平轨道上做匀减速直线运动，它的加速度大小为kg（k<1），则装满砾石的某节车厢中，位于中间位置的一个质量为m的砾石受到的周围其它砾石对它的总作用力大小应是（ ）A．B．C．D．第(4)题如图甲所示，足够长固定绝缘光滑斜面倾角为θ，以斜面底端为坐标原点，沿斜面方向建立x轴，在x轴上的部分区间存在电场，电场方向沿斜面向上。
一质量为m、电荷量为q的带正电滑块（可视为质点）从斜面底端由静止释放，不计空气阻力，滑块对原电场无影响，滑块向上运动的一段过程中机械能E随位移x变化的图像如图乙所示，曲线上A点切线斜率最大，下列说法正确的是（ ）A．在过程中滑块速度先增大后不变B．在过程中滑块速度一定增大C．在处电势最高D．在处电场强度最大第(5)题如图甲所示，太空电梯的原理是在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，“绳索”会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空。
如图乙所示，有一太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止。
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两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L 。
导轨上面横放着两根导体棒ab 和cd ，构成矩形回路，如图所示。
两根导体棒的质量皆为m ，电阻皆为R ，回路中其余部分的电阻可不计。
在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B 。
设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行。
开始时，棒cd 静止，棒ab 有指向棒cd 的初速度0v 。
若两导体棒在运动中始终不接触。
（1）在运动中产生的焦耳热最多是（ ） A.
21 m 20v B. 2m 20v C. m 20v D. 4
1 m 20v （2）当ab 棒的速度变为初速度的43时，cd 棒的加速度是（ ） A. mR v L B 02
2 B. mR 4v L B 022 C. mR
2v L B 022 D. mR 4v L 3B 022 解析：
ab 棒向cd 棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流。
ab 棒受到与运动方向相反的安培力作用做减速运动，cd 棒则在安培力作用下做加速运动。
在ab 棒的速度大于cd 棒的速度时，回路总有感应电流，ab 棒继续减速，cd 棒继续加速。
两棒速度达到相同后，回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速度v 做匀速运动。
（1）从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有m 0v ＝2mv —① ，根据
能量守恒，整个过程中产生的总热量Q ＝
21m 20v －21（2m ）2v ＝4
1 m 20v — ② 。
（2）设ab 棒的速度变为初速度的43时，cd 棒的速度为v '，则由动量守恒可知m 0v ＝m 4
30v ＋m v '—③ ，此时回路中的感应电动势和感应电流分别为E ＝（4
30v －v '）BL —④，I ＝R 2ε—⑤，此时cd 棒所受的安培力F ＝IBL —⑥，cd 棒的加速度a ＝m F —⑦，由以上各式，可得a ＝mR
4v L B 022—⑧。
答案：（1）D ；（2）B。