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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

江苏省苏州市2018-2019学年高二上学期物理期末考试试卷

如图（a）所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝lm，两导轨的上端接有一个R＝2Ω的定值电阻。虚线OO′下方是垂直于导轨平面向内的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，导轨电阻不计。已知金属杆下落0.3m的过程中，加速度a与下落距离h的关系如图（b）所示，g取10m/s² ．求：

（1）、金属杆刚进入磁场时，速度v₀为多大？

（2）、金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？

（3）、金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上通过的电量q为多少？

举一反三

如图所示，水平面内的光滑平行导轨由宽度为 $\text{[math]}$ 的平行导轨和宽度为L的平行导轨连接而成，图中虚线右侧的导轨处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感强度大小为B，金属棒 $\text{[math]}$ 垂直放置在虚线左侧的宽导轨上，金属棒 $\text{[math]}$ 垂直放置在窄导轨上， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的质量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 接入两导轨间的电阻分别为 $\text{[math]}$ ，虚线右侧的宽导轨和窄导轨均足够长，导轨电阻不计，运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好，给金属棒 $\text{[math]}$ 向右的初速度 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（　　）

如图所示，水平固定的“

”形金属导轨处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端通过电键K连接恒流源S，其中电流大小为I，方向由M流向N。两导体棒a、b垂直于导轨放置并与两导轨紧密接触，其中b导体棒通过水平绝缘细绳、定滑轮连接竖直吊起一重物c。已知两导体棒a、b的接入电路的电阻均为R，a、b、c的质量均为m，导轨间距为d，除两导体棒电阻之外其余电阻不计，不计一切摩擦阻力，重力加速度大小为g，重物c距地面足够高，绳子与导轨足够长。

如图所示，固定于水平面内的电阻不计的足够长的两平行光滑金属导轨间距为L，质量均为m、阻值均为R的两金属棒ab、cd垂直搁置于导轨上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。某一时刻同时给ab、cd以平行于导轨的初速度 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则从两棒开始运动至达到恒定速度的过程中（　　）

为了提高能源的利用率，目前国内外的城市轨道交通车辆中，大都采用再生制动方式，即将列车a制动产生的电能转化为待启动状态的列车b的动能，城市轨道交通的启停过程原理如图所示：两足够长粗糙平行金属直导轨MN、PQ的间距为L = 0.5 m固定在同一水平面内，轨道平面内存在磁感应强度大小为B = 1 T、方向竖直向下的匀强磁场，质量为m = 0.5 kg、电阻为R = 6 Ω的均匀金属丝制成一个半径为L = 0.5 m的单匝圆环a，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。t = 0时，开关S与1接通，恒流源（提供的电流强度恒为4 A）与金属环a连接，金属环a从静止开始向右做匀加速运动，t₁ = 4 s时刻，将开关S掷向2接通阻值为R₀ = 0.5 Ω定值电阻，同时对金属环a施加外力F，使金属环a做匀减速运动，在t₂ = 6 s时刻金属环a减速至0，已知圆环与导轨的摩擦因数为μ = 0.2，忽略导轨的电阻、金属环的可能形变，金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g = 10 m/s²。求：

如图所示，间距为 $\text{[math]}$ 的足够长光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角为 $\text{[math]}$ 。两导轨上端接有阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，质量为 $\text{[math]}$ 、电阻也为 $\text{[math]}$ 的金属杆ab，在沿导轨平面向上、大小为 $\text{[math]}$ 的恒力作用下，由静止开始从导轨底端向上运动，经过 $\text{[math]}$ 时间金属棒开始以速度 $\text{[math]}$ 做匀速直线运动，在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力和导轨电阻。求：

（1）金属棒 $\text{[math]}$ 开始运动时加速度的大小；

（2）从开始运动到金属棒速度刚达到 $\text{[math]}$ 的过程中，恒定拉力做功；

（3）金属棒匀速运动后的某时刻改变拉力，使金属棒以大小为 $\text{[math]}$ 的加速度向上做匀减速运动，则向上匀减速运动过程中拉力对金属棒的冲量大小。

如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为 $\text{[math]}$ 。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为 $\text{[math]}$ 的金属棒 $\text{[math]}$ 分别静置在导轨上。现给 $\text{[math]}$ 棒一水平向右的初速度 $\text{[math]}$ ，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知 $\text{[math]}$ 棒的质量为 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ 。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　）

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