- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：困难

浙江省衢州市2018-2019学年高二下学期物理6月教学质量检测试卷

据媒体报导，在武汉某在建公寓楼外墙上，体重80公斤的试验人员利用依附于建筑外墙的逃生轨道，从高楼40米处以1.5米/秒的速度下降，用时26秒安全抵达地面．这标志着中建三局工程技术研究院历时两年研发的磁力缓降高楼安全逃生装置试验成功．如图甲所示是依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，具有操作简单、无需电能、逃生高度不受限制，下降速度可调、可控等优点．装置技术原理是根据电磁感应进行开发设计，由内设高强磁铁的载人装置与非铁磁性逃生轨道组成，铝管导轨与建筑外墙平行，垂直于地面．

装置原理可简化为：间距为 $\text{[math]}$ 的两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起沿导轨从静止经极短时间加速后共同匀速下滑，磁铁产生磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场．人和磁铁所经位置处，可等效为有一固定导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨相连，如图乙所示．在某次逃生试验中，测试者质量为 $\text{[math]}$ ，装置从离地高 $\text{[math]}$ 处开始下降，匀速时速度为 $\text{[math]}$ ，已知与人一起下滑部分装置的质量 $\text{[math]}$ ，重力加速度取 $\text{[math]}$ ，且本次试验过程中恰好没有摩擦．

（1）、本次试验导体棒 $\text{[math]}$ 中电流的方向和大小；

（2）、本次试验从开始下降到脚刚着地过程系统产生的焦耳热（脚着地时装置距地高 $\text{[math]}$ ）

（3）、若该装置可调节的摩擦力最大为 $\text{[math]}$ ，为保证安全，要求测试中下降的速度不超过 $\text{[math]}$ ，求测试的最大载重 $\text{[math]}$ ；

（4）、要调节、控制下降速度，说说设计本装置时可采用的合理的措施．

举一反三

关于安培力和洛伦兹力，说法中正确的是（）

如图所示，宽度为L的平行光滑的金属轨道，左端为半径为r₁的四分之一圆弧轨道，右端为半径为r₂的半圆轨道，中部为与它们相切的水平轨道．水平轨道所在的区域有磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场．一根质量为m的金属杆a置于水平轨道上，另一根质量为M的金属杆b由静止开始自左端轨道最高点滑下，当b滑入水平轨道某位置时，a就滑上了右端半圆轨道最高点（b始终运动且a、b未相撞），并且a在最高点对轨道的压力大小为mg，此过程中通过a的电荷量为q，a、b棒的电阻分别为R₁、R₂ ，其余部分电阻不计．在b由静止释放到a运动到右端半圆轨道最高点过程中，求：

如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（）

如图所示，两根互相平行的金属导轨MN、PQ水平放置，相距d=1m、且足够长、不计电阻。AC、BD区域光滑，其它区域粗糙且动摩擦因数μ=0.2，并在AB的左侧和CD的右侧存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=2T。在导轨中央放置着两根质量均为m=1kg，电阻均为R=2Ω的金属棒a、b，用一锁定装置将一弹簧压缩在金属棒a、b之间(弹簧与a、b不栓连)，此时弹簧具有的弹性势能E=9J。现解除锁定，当弹簧恢复原长时，a、b棒刚好进入磁场，且b棒向右运动x=0.8m后停止，g取10m/s² ，求：

如图所示，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。斜面处在方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，电阻不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用。已知金属棒从静止开始沿导轨下滑，它在滑下高度h时的速度大小为v，重力加速度为g，则在此过程中（）

如图所示为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L ，在磁场区域的左侧边界处有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直 $\text{[math]}$ 现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定外力F向右为正 $\text{[math]}$ 画出外力F随时间变化规律的图象

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