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题型：单选题题类：难易度：普通

湖南省长沙市名校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

如图所示，边长为L的光滑正方形导线框，以初速度v₀进入宽度为L的匀强磁场，线框刚好能离开磁场，则在线框进入和离开磁场的过程中，下列物理量一定相同的是（）

A、感应电流的方向 B、线框产生的热量 C、通过某个截面的电量大小 D、线框所受的平均安培力

举一反三

如图所示，在与水平地面成 $\text{[math]}$ 的足够大的光滑坡面内建立坐标系xOy，坡面内沿x方向等间距分布足够多垂直坡面向里的匀强磁场，沿y方向磁场区域足够长，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，每个磁场区域宽度及相邻磁场区域间距均为 $\text{[math]}$ 。现有一个边长 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 的单匝正方形线框，以 $\text{[math]}$ 的初速度从磁场边缘沿x方向进入磁场，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框abcd，在导线框右侧有一宽度大于l的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的左、右边框平行，磁感应强度大小为B，磁场方向竖直向下。导线框以向右的初速度 $\text{[math]}$ 进入磁场。

（1）求dc边刚进入磁场时，线框中感应电动势的大小 $\text{[math]}$ ；

（2）求dc边刚进入磁场时，ab边的瞬时电功率 $\text{[math]}$ ；

（3）若导线框能够完全通过磁场区域并继续运动，请在图乙中定性画出导线框所受安培力大小F随时间t变化的图像，并说明安培力随时间变化的原因。

两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ， M、P之间连接电阻R，虚线E、F的上方有垂直导轨平面斜向下的磁场， $\text{[math]}$ 。金属线框ABCD质量 $\text{[math]}$ ， AB、CD的长度 $\text{[math]}$ ， AD、BC的长度 $\text{[math]}$ ， AB、CD的电阻均为 $\text{[math]}$ ， AD、BC和导轨电阻不计， $\text{[math]}$ 时刻，CD边与EF重合，沿斜面向上方向施加一个作用力F，力的大小随速度的变化关系为 $\text{[math]}$ ，线框从静止开始做匀加速直线运动，线框恰好全部进入磁场时，撤去F，当线框下滑的过程中，AB未出磁场前已经匀速。求：

（可供参考的知识：两个电动势相同的电源并联后对电路供电时，电源的总电动势等于单个电源的电动势，电源的总电阻等于两个电源内阻的并联电阻）

（1）电阻R的阻值；

（2）从撤掉F到AB恰好出磁场的时间t。

某物理兴趣小组设计了一个电流天平，如图所示，“

”形磁铁的两侧为 $\text{[math]}$ 极，中心为 $\text{[math]}$ 极，两极间的磁感应强度大小均为 $\text{[math]}$ ，磁极宽度均为 $\text{[math]}$ ，忽略边缘效应。绕在骨架上的正方形线圈套于中心磁极，骨架与秤盘连为一体，线圈两端 $\text{[math]}$ 与外电路连接。当一待测重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流可确定重物的质量。已知线圈匝数为 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ ，弹簧劲度系数为 $\text{[math]}$ ，秤盘和线圈（含骨架）的总质量为 $\text{[math]}$ ，空气阻力忽略不计，求：

某物理兴趣小组设计了一个电磁阻尼减速器，其简化的原理图如图。该减速器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠且绝缘的相同正方形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量为 $\text{[math]}$ 。每个线圈的匝数均为50匝，阻值均为1.5Ω，线圈的边长为 $\text{[math]}$ 。该减速器在光滑水平面上以初速度 $\text{[math]}$ 水平向右进入磁感应强度大小为0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围足够大，不考虑线圈个数变化对减速器总质量的影响。若线圈的数量刚好可以保证减速器的速度减为零，则（）

某探究小组设计了如图所示的发电模型，模型由手摇柄、大齿轮、小齿轮、链条、绝缘大圆盘等组成。在大圆盘上对称地固定有四个完全相同的环状扇形线圈 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，每个线圈对应的圆心角为 $\text{[math]}$ ，内径、外径分别为r和3r，圆心在转轴轴线上，线圈匝数均为N，电阻均为R。ab和cd为线圈 $\text{[math]}$ 的两个直边。小齿轮与绝缘大圆盘固定于同一转轴上，转轴轴线位于磁场边界处，方向与磁场方向平行，匀强磁场磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，方向垂直纸面向里。现匀速转动手摇柄，大齿轮通过链条带动小齿轮和大圆盘转动。不计摩擦，忽略磁场边界处的磁场，若大圆盘逆时针匀速转动的角速度大小为 $\text{[math]}$ ，求：

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