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题型：解答题题类：难易度：普通

贵州省百师联盟2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题

可测速的跑步机如图甲所示，其测速原理如图乙所示。该机底面固定有间距 $\text{[math]}$ 、长度 $\text{[math]}$ 的平行金属导轨，电极间充满磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，且接有理想电流表和 $\text{[math]}$ 的电阻。绝缘橡胶带上镀有平行细金属条，橡胶带运动时，磁场中始终仅有一根金属条，每根金属条的电阻均为 $\text{[math]}$ ，金属条始终与导轨垂直且接触良好。若橡胶带以大小为 $\text{[math]}$ 的速度匀速运动，求：

（1）、电流表的示数；

（2）、一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。

举一反三

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为 $\text{[math]}$ ，固定在竖直平面内，两根导轨上端用导线连接一个电容器，电容器的电容为 $\text{[math]}$ ，导轨处于磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现将质量为 $\text{[math]}$ 、长度也为 $\text{[math]}$ 的金属棒 $\text{[math]}$ 紧贴导轨由静止释放，金属棒沿着导轨下滑过程中始终保持水平且与导轨接触良好，已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，金属导轨和金属棒电阻均不计，则当金属棒运动稳定后，有（　　）

五、电磁场中的运动

不论是常见的电池还是发电机，其内部原理都与带电物体在电场、磁场中的运动息息相关。

（2）实验过程中多次改变电阻箱阻值R、测量对应的电流值I并分别绘制出番茄电池和土豆电池的R—I^－¹关系图线，如图2所示，其中对应土豆电池的R—I^－¹关系的图线为（）

A．①B．②

如图甲所示，一圆心位于O点的圆形导线框半径r=1m，电阻R=5Ω，某时刻起，在导线框圆形区域内加一垂直线框平面的磁场，方向向里为正，磁感应强度大小随时间正弦规律变化如图乙所示。已知当磁场变化时，将产生涡旋电场，其电场线是在线框平面内以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点的电场强度大小相等，计算时取π²=10。下列说法正确的是（　　）

如图1所示为永磁式径向电磁阻尼器，由永磁体、定子、驱动轴和转子组成，永磁体安装在转子上，驱动轴驱动转子转动，定子上的线圈切割“旋转磁场”产生感应电流，从而产生制动力。如图2所示，单个永磁体的质量为m，长为 $\text{[math]}$ 、宽为 $\text{[math]}$ （宽度相对于所在处的圆周长度小得多，可近似为一段小圆弧）、厚度很小可忽略不计，永磁体的间距为 $\text{[math]}$ ，永磁体在转子圆周上均匀分布，相邻磁体磁极安装方向相反，靠近磁体表面处的磁场可视为匀强磁场，方向垂直表面向上或向下，磁感应强度大小为B，相邻磁体间的磁场互不影响。定子的圆周上固定着多组金属线圈，每组线圈有两个矩形线圈组成，连接方式如图2所示，每个矩形线圈的匝数为N、电阻为R，长为 $\text{[math]}$ ，宽为 $\text{[math]}$ ，线圈的间距为 $\text{[math]}$ 。转子半径为r，转轴及转子质量不计，定子和转子之间的缝隙忽略不计。

（1）当转子角速度为 $\text{[math]}$ 时，求流过每组线圈电流I的大小；

（2）若转子的初始角速度为 $\text{[math]}$ ，求转子转过的最大角度 $\text{[math]}$ ；

（3）若在外力作用下转子加速，转子角速度 $\text{[math]}$ 随转过的角度 $\text{[math]}$ 的图像如图3所示，求转过 $\text{[math]}$ 过程中外力做的功 $\text{[math]}$ 。

如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一绝缘水平面上，导轨上停放一质量 $\text{[math]}$ 的金属杆ab，两导轨间距 $\text{[math]}$ ，两导轨的左端接入电阻 $\text{[math]}$ 的定值电阻，位于两导轨之间的金属杆ab的电阻 $\text{[math]}$ ，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F水平向右拉金属杆ab，使之由静止开始向右做匀加速直线运动，在整个运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好，金属杆ab开始运动经 $\text{[math]}$ 时，定值电阻两端的电压U=1.2V，此时，求：

如图所示，两根平行光滑金属导轨之间的距离为 $\text{[math]}$ ，倾角 $\text{[math]}$ ，导轨上端串联一个阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，下端接有电容为 $\text{[math]}$ 的电容器。在导轨间长为 $\text{[math]}$ 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ 的金属棒水平置于导轨上。金属棒向上运动时，闭合 $\text{[math]}$ ，断开 $\text{[math]}$ ；金属棒向下运动时，断开 $\text{[math]}$ ，闭合 $\text{[math]}$ 。棒的初始位置在磁场下方某位置处，用大小 $\text{[math]}$ 的恒力向上拉金属棒，当金属棒进入磁场后恰好匀速上升，金属棒运动到磁场区域中点时撤去拉力，金属棒恰好能到达磁场上边界，不计导轨和金属棒的电阻，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 。求：

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