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题型：综合题题类：模拟题难易度：普通

天津市南开区2019届高三物理一模考试试卷

如图甲所示，ABCD为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面向上的匀强磁场，磁场边界EF、HG与斜面底边AB平行。一正方形金属框abcd放在斜面上，ab边平行于磁场边界。现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到cd边离开磁场的过程中，其运动的v—t图象如图乙所示。已知金属框电阻 $\text{[math]}$ ，质量m=0. 04kg，重力加速度g=10m/s² ，求：

（1）、磁场区域的磁感应强度B和宽度d；

（2）、金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q；

（3）、金属框出磁场EF边界过程中通过金属框截面的电量q和所用时间 $\text{[math]}$ 。

举一反三

如图甲，水平面上两根足够长的、电阻可忽略不计的平行金属导轨间距 $\text{[math]}$ ，导轨间两个矩形区域I和Ⅱ的宽度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；区域I和II内有垂直于水平面向上的匀强磁场B₁和B₂ ，其中B₁随时间变化的图像如图乙， $\text{[math]}$ 。导体棒a和b分别垂直导轨放置在I区域MM₁的左侧和II区域的右边缘QQ₁处，在a、b中点处通过绝缘、松弛的轻绳连接。 $\text{[math]}$ 时，a以平行于导轨的初速度 $\text{[math]}$ 向左运动； $\text{[math]}$ 时，绳子瞬间拉直带动b共同运动并匀速通过磁场区域II。已知a、b质量相等、电阻均为 $\text{[math]}$ ， b仅与NP、N₁P₁之间的导轨有摩擦，其他摩擦不计，且b未进入I区域，g取 $\text{[math]}$ ，回路中电流方向以俯视逆时针为正方向。

（1）求 $\text{[math]}$ 内回路的感应电动势大小和感应电流的大小及方向；

（2）求a棒的初速度 $\text{[math]}$ ；

（3）通过计算，在图丙中画出 $\text{[math]}$ 内，回路中电流I随时间变化的图像。

如图所示，将两个相同的“U”型光滑金属导轨，平行放置于一方向竖直向上的匀强磁场中的水平面，两导轨的上轨和下轨所在平面均与水平面平行，完全相同的两根匀质金属杆ab和cd静止于两导轨面上，且杆与轨道垂直。导轨足够长且电阻不计，现用一水平向右的恒力 $\text{[math]}$ 拉ab杆，则（　　）

如图，足够长光滑绝缘斜面的倾角为 $\text{[math]}$ ，斜面上水平虚线MN和PQ之间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，MN和PQ之间的距离为2L，一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属线框abcd从MN下方某处以一定的初速度沿斜面向上滑行，线框穿过磁场区域后继续沿斜面向上滑行到速度为零，然后线框开始沿斜面下滑，cd边刚进磁场时和ab边刚要出磁场时，线框的加速度均为零。重力加速度大小为g，线框运动过程ab边始终水平， $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

如图所示， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为同一水平面内足够长的平行金属导轨，导轨间距为1m，空间存在竖直向下的磁场， $\text{[math]}$ 左、右两侧磁场的磁感应强度大小分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。质量均为0.2kg的金属杆a、b位于 $\text{[math]}$ 两侧，且距 $\text{[math]}$ 足够远，垂直于导轨放置，对a杆施加一水平向左大小为5N的恒力F使其从静止开始运动。已知两杆在运动过程中始终与导轨垂直并良好接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为0.5Ω，两杆与导轨间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

如图所示的装置左侧是法拉第圆盘发电机，其细转轴竖直安装。内阻不计、半径 $\text{[math]}$ 的金属圆盘盘面水平，处于竖直向上的匀强磁场 $\text{[math]}$ 中，磁感应强度 $\text{[math]}$ 。圆盘在外力作用下以角速度 $\text{[math]}$ 逆时针（俯视）匀速转动，圆盘的边缘和转轴分别通过电刷a、b与光滑水平导轨 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 相连，导轨间距 $\text{[math]}$ 。在导轨平面内以O点为坐标原点建立坐标系xOy，x轴与导轨平行。 $\text{[math]}$ 区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ ，导电性能良好的导轨上放置着一根质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 的金属棒，金属棒离y轴足够远； $\text{[math]}$ 区域内存在竖直向下磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ ，导轨由绝缘材料制成，导轨上紧贴y轴放置着一U型金属框，其质量 $\text{[math]}$ 、电阻为3R、长度为L、宽度 $\text{[math]}$ 。不计其它一切电阻。

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。

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