- 二一组卷

题型：多选题题类：难易度：困难

湖南省衡阳市衡阳县第二中学2024-2025学年高三上学期开学摸底考试物理试卷 A卷

如图甲所示，虚线 $\text{[math]}$ 是斜面上平行于斜面底端的一条直线， $\text{[math]}$ 上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。 $\text{[math]}$ 时刻将一单匝正方形导体框自与 $\text{[math]}$ 距离 $\text{[math]}$ 处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角 $\text{[math]}$ ，导体框与斜面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，运动中导体框底边与 $\text{[math]}$ 始终平行，导体框质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，边长 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。设从释放至导体框穿出磁场的过程中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电流为I，导体框的机械能为E（释放处 $\text{[math]}$ ），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

举一反三

如图所示为一"凸形"线框，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为L的有界匀强磁场。取逆时针方向的电流为正，图示时刻 $\text{[math]}$ 。则线框中产生的电流i随时间t变化的图象中，正确的是（　　）

如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从实线Ⅰ位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的Ⅱ位置时，线框的速度为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ 、边长为 $\text{[math]}$ 的正方形线框 $\text{[math]}$ 斜向穿进磁场，当 $\text{[math]}$ 刚进入磁场时，线框的速度为 $\text{[math]}$ ，方向与磁场边界成 $\text{[math]}$ ，若线框的总电阻为 $\text{[math]}$ ，则（）

在某一生产铜线框的工厂流水线上，工人可以利用电磁感应现象来检测出个别有缺口的不合格铜线框。如图所示，将粗细均匀、边长为 $\text{[math]}$ 的正方形单匝铜线框 $\text{[math]}$ ，放在匀速运动的水平绝缘传送带上（ $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 平行），传送带的速度大小为 $\text{[math]}$ ，线框与传送带共速后，进入匀强磁场区域。匀强磁场区域磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，磁场方向垂直传送带平面向上，分布在距离为 $\text{[math]}$ 的平行边界 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与传送带运动方向垂直。已知闭合线框的电阻为 $\text{[math]}$ ，线框的质量为 $\text{[math]}$ ，与传送带间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

（1）若线框只有一个缺口，且在 $\text{[math]}$ 边，求 $\text{[math]}$ 边进入磁场时，线框缺口两端的电势差。并分析这种情况下线框是否会相对传送带运动？

（2）若线框闭合，已知 $\text{[math]}$ 边刚进入磁场时，线框受到的安培力大于最大静摩擦力，求此时线框的加速度大小；

（3）已知闭合线框进入磁场区域及出磁场区域过程中，线圈中的平均电流大小分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 边刚进磁场到 $\text{[math]}$ 边离开磁场的过程中，线框与传送带间产生的摩擦热 $\text{[math]}$ 。

图甲为超导电动磁悬浮列车（EDS）的结构图，其简化图如图乙，超导磁体与“8”字形线圈之间通过互感产生电磁力将车体悬浮起来。如图丙所示，列车侧面安装的超导磁体产生垂直纸面向里的以虚线框为界的磁场，忽略边缘效应，磁感应强度大小恒为B，磁场的长和宽分别为2l和l。在列车轨道两侧固定安装了“8”字形线圈，每个“8”字形线圈均用一根漆包线绕制而成，匝数为n，电阻为R，水平宽度为l，竖直长度足够大，交叉的结点为P。当列车以速度v匀速前进时

如图甲所示，竖直固定的无限长直导线右侧有一与之共面的正方形闭合导电线框abcd，线框边长 $\text{[math]}$ m，由质量均为m、电阻均为 $\text{[math]}$ Ω的金属杆ab、cd和不计质量与电阻的导电轻杆ad、bc组成，ab边与直导线平行，到直导线的距离 $\text{[math]}$ m。已知无限长直导线在空间某点产生的磁感应强度与电流I成正比，与该点到直导线的垂直距离x成反比。 $\text{[math]}$ A的长直导线在空间产生的磁感应强度大小与x的关系如图乙所示。现给直导线通以 $\text{[math]}$ A的恒定电流，给线框一初始角速度ω按顺时针方向（从上往下看）绕竖直对称轴 $\text{[math]}$ 无摩擦开始转动。求：

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