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题型：综合题题类：常考题难易度：困难

安徽省江南十校2021届高三上学期物理第二次联考试卷

如图甲所示，两根足够长平行金属导轨 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 相距 $\text{[math]}$ ，导轨平面与水平面夹角为 $\text{[math]}$ ，金属棒 $\text{[math]}$ 垂直于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 。金属导轨的上端与开关S、定值电阻 $\text{[math]}$ 和电阻箱 $\text{[math]}$ 相连。金属棒和导轨之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g。现在闭合开关S，将金属棒由静止释放。取 $\text{[math]}$ 。

（1）、若电阻箱 $\text{[math]}$ 接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q（用m、h、v、g表达）；

（2）、已知金属棒能达到的最大速度 $\text{[math]}$ 随电阻箱 $\text{[math]}$ 阻值的变化关系如图乙所示，求 $\text{[math]}$ 的阻值和金属棒的质量m。

举一反三

欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用同一金属块两端分别浸在冷水和热水中产生电动势来代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通过电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30º，则当他发现小磁针偏转60º时，通过该直导线的电流为(已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，忽略小磁针大小的影响)（）

将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是（）

两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一段小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由活动，当直流电流按图方向通与两条导线时，导线CD将（从纸外向纸内看）（）

如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止，求：

高大建筑上都有一竖立的避雷针，用以把聚集在云层中的电荷导入大地。在赤道某地两建筑上空，有一团带负电的乌云经过其正上方时，发生放电现象，如图所示。则此过程中地磁场对避雷针的作用力的方向是（）

如图所示，两平行导轨 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒 $\text{[math]}$ 放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触，现在金属棒 $\text{[math]}$ 中通以变化的电流 $\text{[math]}$ ，同时释放金属棒 $\text{[math]}$ 使其运动．已知电流 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的关系式为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为常数， $\text{[math]}$ ），金属棒与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度 $\text{[math]}$ 、加速度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的关系图象中，可能正确的有（）

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