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题型：多选题题类：难易度：普通

四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期零诊模拟考试物理试卷

如图所示，水平粗糙地面上有两磁场区域，左右两磁场区域内的匀强磁场宽度均为L，磁感应强度大小分别为B和2B，左磁场区磁场方向竖直向下，右磁场区磁场方向竖直向上，两磁场间距为2L。一个质量为m、匝数为n、电阻为R、边长为L的正方形金属线框以速度 $\text{[math]}$ 水平向右进入左磁场区域，当金属线框刚离开右磁场区域时速度为 $\text{[math]}$ ，金属线框离开右磁场区运动一段距离后停下。金属线框与水平面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。关于金属线框的运动下列判断正确的是（　　）

A、金属线框从刚进入左磁场区域到最终停止的过程中一直做匀减速直线运动 B、金属线框通过两个磁场区域过程中产生的焦耳热为 $\text{[math]}$ C、金属线框进入左侧磁场区域过程中，通过金属线框的电荷量为 $\text{[math]}$ D、若金属线框进入左磁场区域过程所用时间为t，则金属线框刚好完全进入左侧磁场区域时的速度为 $\text{[math]}$

举一反三

如图甲所示，一固定竖直倒放的“U”形足够长金属导轨的上端接一定值电阻R，整个装置处于方向垂直轨道平面向里的匀强磁场中。现将一质量为m的金属棒从距电阻R足够远的导轨上某处，以大小为 $\text{[math]}$ 的初动量竖直向上抛出，金属棒的动量随时间变化的图像如图乙所示。整个过程中金属棒与导轨接触良好且保持垂直，不计空气阻力及金属棒和导轨电阻，重力加速度大小为g。关于此过程中，下列说法正确的是（　　）

如图所示，水平面内固定有间距L=0.4m的两根光滑平行金属长导轨，质量m=0.32kg、电阻R=0.5Ω的金属杆ab垂直导轨水平放置。导轨左侧连接一定值电阻，定值电阻的阻值也为R=0.5Ω，不计导轨的电阻。磁感应强度大小B=2T的有界匀强磁场垂直于导轨平面。现用水平恒力F从静止开始向右拉动金属杆，金属杆初始时距离磁场边界的距离为d。当d=0时，一段时间后金属杆做匀速运动，且速度大小v=1m/s。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。

如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过 $\text{[math]}$ 导线框转到图中虚线位置，已知导线框的总电阻为R，则在这 $\text{[math]}$ 时间内（　　）

如图所示，竖直平面内有间距为l的固定平行金属导轨M和N，其下端通过开关S₁连接电阻R，通过单刀双掷开关S₂连接电容C和内外半径分别r₁和r₂的金属环，金属环位于同一竖直平面内。在两导轨虚线框内和在两金属环间，存在相同的、方向垂直导轨平面、大小为B的匀强磁场。电阻为R、质量为m、长为l的两相同的导体棒ab和cd，ab通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连，当开关S₁和S₂断开时，ab位于靠近磁场上边界处（但在磁场内），处于水平静止状态并与导轨接触良好；cd置于两金属环上，且绕过圆心O的轴以角速度 $\text{[math]}$ 匀速旋转。已知k=400N/m，m=1kg，l=1m，B=2T，R=0.5 $\text{[math]}$ ， C=0.25F，ω=5rad/s，r₁=0.1m，r₂=0.9m，不计其它电阻和摩擦阻力，棒ab始终在导轨所在平面内运动，g取10m/s²。

（1）S₁断开，S₂掷向2，求电容器所带电荷量的大小q；

（2）S₁断开，S₂掷向1时ab棒以v=1.0m/s的速度竖直向上运动离开磁场时，求此时电容器所带电荷量的大小q^' ，并判断cd的旋转方向；

（3）ab棒再进磁场前断开S₂ ，接通S₁ ， ab在磁场内运动至距磁场上边界0.04m处时速度为零，求此过程中电阻R消耗的焦耳热。（提示：弹簧伸长量为 $\text{[math]}$ 时，其弹性势能 $\text{[math]}$ ，导体棒ab在运动过程中弹簧末超出弹性限度）

如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L＝0.5m，下端有一阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，导轨其余部分电阻忽略不计，其所在平面与水平面成 $\text{[math]}$ 角。有一磁感应强度大小为B＝0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面斜向上。一质量m＝0.4kg、电阻 $\text{[math]}$ 的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，某时刻起将导体棒由静止释放。已知导体棒与框架间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度g取10 $\text{[math]}$ ，求：

（1）导体棒运动过程中的最大速度；

（2）导体棒速度大小v＝1.5m/s时的加速度大小；

（3）从导体棒开始下滑到速度刚达到最大时的过程中，导体棒沿斜面向下运动的位移为x＝10m，整个回路中产生的焦耳热。

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