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题型：多选题题类：难易度：普通

甘肃省靖远县第二中学2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

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（）

A、第一个线圈刚进入磁场时，减速器的加速度大小为 $\text{[math]}$ B、第一个线圈恰好完全进入磁场时，减速器的速度大小为 $\text{[math]}$ C、滑动杆上至少需安装13个线圈才能使减速器完全停下来 D、从进入磁场到速度减为零，第一个线圈和最后一个线圈产生的热量的比值 $\text{[math]}$

举一反三

如图所示，在xOy水平面内，固定着间距为d的足够长光滑金属导轨，右端与电容器相连，在 $\text{[math]}$ 处用长度可忽略的绝缘材料连接，紧靠连接点右侧垂直导轨放置一根质量为m的金属棒ab。在 $\text{[math]}$ 区域存在两个大小为 $\text{[math]}$ 、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足 $\text{[math]}$ ；在 $\text{[math]}$ 区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场 $\text{[math]}$ 。边长为d的正方形导线框 $\text{[math]}$ 质量也为m， $\text{[math]}$ 边和 $\text{[math]}$ 边的电阻均为R，静置在导轨上， $\text{[math]}$ 位于 $\text{[math]}$ 处。在外力作用下导线框 $\text{[math]}$ 沿x轴正方向以速度 $\text{[math]}$ 做匀速直线运动，当 $\text{[math]}$ 到达 $\text{[math]}$ 时撤去外力，导线框与金属棒ab发生弹性碰撞。不计其它电阻，电容器的储能公式 $\text{[math]}$ 。求：

（1）导线框中感应电动势的最大值；

（2）导线框 $\text{[math]}$ 边运动到 $\text{[math]}$ 的过程中流过导线框的总电量q；

（3）整个过程中外力对导线框所做的功W；

（4）电容器最终储存的能量。

如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，则下列说法错误的是（　　）

一边长为L、质量为m的正方形金属细框，每边电阻为 $\text{[math]}$ ，置于光滑的绝缘水平桌面（纸面）上。宽度为 $\text{[math]}$ 的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻 $\text{[math]}$ ，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图所示。让金属框以初速度以 $\text{[math]}$ 进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是（　　）

如图，在宽度均为a的区域Ⅰ、Ⅱ中分别存在垂直纸面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小相等。正三角形金属线框efg（高也为a）从图示位置沿x轴正方向匀速穿过Ⅰ、Ⅱ区域，规定逆时针方向为电流正方向，则线框efg中感应电流I与线框移动距离x的关系图像正确的是（　　）

如图（a）是游戏设备——太空梭，人固定在座椅车上从高处竖直下坠，体验瞬间失重的刺激。某工程师利用磁场控制座椅车速度，其原理图可简化为图（b）。座椅车包括座椅和金属框架，金属框架由竖直金属棒ab、cd及5根水平金属棒组成。ab、cd长度均为4h，电阻不计；5根水平金属棒等距离分布，长度均为L，电阻均为R。地面上方足够高处存在竖直宽度为h的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于竖直面向里。某次试验时，将假人固定在座椅车上，座椅车竖直放置，让座椅车从金属棒bc距离磁场上边界h高处由静止下落，金属棒bc进入磁场后即保持匀速直线运动，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g。求：

（1）人和座椅车的总质量m；

（2）从bc离开磁场到ad离开磁场的过程中，流过金属棒bc的电荷量q；

（3）金属框架abcd穿过磁场的过程中，金属棒bc上产生的热量Q。

一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面（纸面）内的光滑定滑轮，绳的一端连接质量为 $\text{[math]}$ 、边长为 $\text{[math]}$ 的正方形金属线框 $\text{[math]}$ ，另一端连接质量为 $\text{[math]}$ 的物块。虚线区域内有磁感应强度大小均为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，其方向如图所示，磁场边界Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均水平，相邻边界间距均为 $\text{[math]}$ 。最初拉住线框使其 $\text{[math]}$ 边与Ⅰ重合。 $\text{[math]}$ 时刻，将线框由静止释放， $\text{[math]}$ 边由Ⅱ运动至Ⅲ的过程中，线框速度恒为 $\text{[math]}$ 。已知线框的电阻为 $\text{[math]}$ ，运动过程中线框始终在纸面内且上下边框保持水平，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

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