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题型：多选题题类：常考题难易度：普通

安徽省江南十校2019届高三理科综合3月综合素质检测试卷（物理部分）

某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型。正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，且边界与线圈bc边平行。已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是（）

A、线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反 B、线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反 C、线进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量 $\text{[math]}$ D、线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为 $\text{[math]}$

举一反三

如图甲，水平面上两根足够长的、电阻可忽略不计的平行金属导轨间距 $\text{[math]}$ ，导轨间两个矩形区域I和Ⅱ的宽度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；区域I和II内有垂直于水平面向上的匀强磁场B₁和B₂ ，其中B₁随时间变化的图像如图乙， $\text{[math]}$ 。导体棒a和b分别垂直导轨放置在I区域MM₁的左侧和II区域的右边缘QQ₁处，在a、b中点处通过绝缘、松弛的轻绳连接。 $\text{[math]}$ 时，a以平行于导轨的初速度 $\text{[math]}$ 向左运动； $\text{[math]}$ 时，绳子瞬间拉直带动b共同运动并匀速通过磁场区域II。已知a、b质量相等、电阻均为 $\text{[math]}$ ， b仅与NP、N₁P₁之间的导轨有摩擦，其他摩擦不计，且b未进入I区域，g取 $\text{[math]}$ ，回路中电流方向以俯视逆时针为正方向。

（1）求 $\text{[math]}$ 内回路的感应电动势大小和感应电流的大小及方向；

（2）求a棒的初速度 $\text{[math]}$ ；

（3）通过计算，在图丙中画出 $\text{[math]}$ 内，回路中电流I随时间变化的图像。

如图1所示，空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ ，电阻忽略不计的足够长、光滑的水平金属导轨间的距离 $\text{[math]}$ 。电阻均为 $\text{[math]}$ 、质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的导体棒a、b垂直导轨放置，计时开始导体棒a受到水平向右的恒力F作用，a、b从静止开始做加速运动， $\text{[math]}$ 时刻导体棒a的速度正好达到 $\text{[math]}$ ，此后两导体棒达到稳定的运动状态，图2是导体棒a、b运动的 $\text{[math]}$ 图像，两根导体棒在运动过程中始终与导轨保持垂直且良好接触，不计水平金属导轨的电阻，磁场的范围足够大。下列说法正确的是（　　）

如图甲所示，两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。T=0s时，一质量m=1kg、阻值r=0.5 $\text{[math]}$ 的金属杆，在水平外力的作用下由静止开始向右运动，5s末到达MN，MN右侧为一匀强磁场，磁感应强度B=1T，方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后，保持外力的功率不变，金属杆进入磁场，8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。若导轨电阻忽略不计，杆和导轨始终垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ =0.5，重力加速度 $\text{[math]}$ 。试计算：

（1）进入磁场前，金属杆所受的外力F；

（2）金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率；

（3）电阻的阻值R；

（4）若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J，试求这段时间内电阻R上产生的热量。

如图所示，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。有两根完全相同的金属棒a和b垂直静置于足够长的水平光滑平行金属导轨上，导轨间距为L、电阻不计，金属棒与导轨接触良好，两根金属棒的质量均为m、长度均为L、电阻均为R。将b固定在导轨上，某时刻给a施加一个水平向右的恒力F。下列说法正确的是（　　）

如图，两根足够长的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为2L和L， $\text{[math]}$ 左侧是电阻不计的金属导轨，右侧是绝缘轨道。 $\text{[math]}$ 左侧处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B₀； $\text{[math]}$ 右侧以 O 为原点，沿导轨方向建立 x 轴，沿 Ox 方向存在分布规律为 B =B₀+ kx（k > 0）的竖直向下的磁场（图中未标出）。一质量为 m、阻值为 R、三边长度均为 L 的 U 形金属框，左端紧靠 $\text{[math]}$ 静置在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）。导体棒 a 、b 质量均为 m ，电阻均为 R ，分别静止在立柱左右两侧的金属导轨上。现同时给导体棒 a ，b 大小相同的水平向右的速度v₀ ，当导体棒 b 运动至 $\text{[math]}$ 时，导体棒 a 中已无电流（a 始终在宽轨上）。导体棒 b 与 U 形金属框碰撞后连接在一起构成回路，导体棒 a 、b 、金属框与导轨始终接触良好，导体棒 a 被立柱挡住没有进入右侧轨道。下列说法正确的是（　　）

如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为 $\text{[math]}$ 。导轨平面与水平面成 $\text{[math]}$ 角，质量均为 $\text{[math]}$ 、阻值均为 $\text{[math]}$ 、长度均为 $\text{[math]}$ 的金属棒 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 紧挨着放在两导轨上，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。现固定金属棒 $\text{[math]}$ ，将金属棒 $\text{[math]}$ 由静止释放，经过一段时间开始匀速下滑，已知运动过程中金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为 $\text{[math]}$ 求：

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