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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省佛山市顺德区容山中学2024-2025学年高二上学期10月期中考试物理试题

如图所示，水平导轨间距为 $\text{[math]}$ ，导轨电阻忽略不计，导体棒 $\text{[math]}$ 的质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，与导轨接触良好；电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ；外加匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，方向垂直于导轨平面。 $\text{[math]}$ 与导轨间动摩擦因数为 $\text{[math]}$ （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，细线对 $\text{[math]}$ 的拉力为水平方向，重力加速度 $\text{[math]}$ 处于静止状态。求：

（1）通过 $\text{[math]}$ 的电流方向和大小；

（2） $\text{[math]}$ 受到的安培力大小和方向；

（3）重物重力 $\text{[math]}$ 的最大值；

举一反三

如图所示，等腰直角 $\text{[math]}$ 的三个顶点分别固定一条垂直三角形平面且足够长的通电直导线，三条导线长度相同，导线内均通有恒定电流。设定通电直导线在周围产生的磁场的磁感应强度大小 $\text{[math]}$ （式中r为磁场中某点到通电直导线的距离，k为正值常数，I为导线中的电流强度）。已知 $\text{[math]}$ ， a、b两处导线中的电流大小均为 $\text{[math]}$ ，方向均垂直三角形平面向里，b处导线所受安培力大小为 $\text{[math]}$ ，方向垂直 $\text{[math]}$ 向左，则（）

如图甲所示，在水平面 $\text{[math]}$ 内放置有一个超导平板，在 $\text{[math]}$ 处有一质量为m、半径为r、环心在z轴上的水平匀质金属圆环，且 $\text{[math]}$ 。在圆环内通入电流，在圆环磁场的作用下超导平板内形成感应电流，产生附加磁场。可以证明，超导平板内感应电流在 $\text{[math]}$ 区域产生的附加磁场，相当于在 $\text{[math]}$ 处对称地放置一个半径也为r的镜像圆环电流所产生的磁场，镜像圆环内的电流与原圆环电流大小相等方向相反。已知长直通电导线在空间中某点激发的磁场的磁感应强度满足下列关系式： $\text{[math]}$ ， k为常数，I为通过直导线的电流，x为此点与直导线的垂直距离。设重力加速度为g。当环内电流达到恒定值 $\text{[math]}$ 时，圆环刚好能悬浮在 $\text{[math]}$ 处，此时（　　）

如图所示，水平直导体棒 $\text{[math]}$ 用绝缘细线悬吊处于静止状态，空间存在匀强磁场，磁场的方向与竖直方向夹角为 $\text{[math]}$ ，给导体棒通入方向不变的电流，缓慢增大电流的大小，在导体棒缓慢向右运动至悬线与磁场平行的过程中，下列判断正确的是（　　）

如图所示为某种“电磁枪”的原理图。在竖直向下的匀强磁场中，两根相距L的平行长直金属导轨水平放置，左端接电容为C的电容器，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦。已知磁场的磁感应强度大小为B，导体棒的质量为m、接入电路的电阻为R。开关闭合前电容器的电荷量为Q。

如图所示，三根通电长直导线A、B、C互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流方向都垂直于纸面向外，A、B、C电流大小分别为I、2I、3I；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，其中I为通电导线中的电流强度，r为某处到通电直导线的距离，k为常量。则A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为（　　）

如图（a），边长为 $\text{[math]}$ 的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为 $\text{[math]}$ 。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的规律如图（b）。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

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