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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

安徽省滁州市定远县第二中学2020-2021学年高二下学期物理阶段检测联考试卷

如图甲所示，两平行导轨是由倾角为 $\text{[math]}$ 的两倾斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的，并处于磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 、方向竖直向上的匀强磁场中，两导轨间距为 $\text{[math]}$ ，上端用阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻连接。一质量为 $\text{[math]}$ 的金属杆 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 时由静止开始在沿倾斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下沿导轨下滑，在 $\text{[math]}$ 时刻金属杆 $\text{[math]}$ 滑至 $\text{[math]}$ 处时撤去拉力，金属杆 $\text{[math]}$ 在水平导轨上继续运动，其速率 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化规律如图乙所示，在 $\text{[math]}$ 时刻刚好停在水平导轨的 $\text{[math]}$ 处。若全过程中电阻 $\text{[math]}$ 上产生的总热量为 $\text{[math]}$ ，金属杆 $\text{[math]}$ 始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，导轨和杆 $\text{[math]}$ 的电阻以及一切摩擦均不计。求：

（1）、金属杆 $\text{[math]}$ 中通过的最大感应电流 $\text{[math]}$ ；

（2）、金属杆 $\text{[math]}$ 在斜导轨上下滑的过程中通过电阻 $\text{[math]}$ 的电荷量 $\text{[math]}$ ；

（3）、金属杆 $\text{[math]}$ 在水平导轨上运动的过程中克服安培力做功的平均功率 $\text{[math]}$ 。

举一反三

如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部．过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型．初速度为 $\text{[math]}$ 的线框 $\text{[math]}$ 沿斜面加速下滑s后， $\text{[math]}$ 边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速， $\text{[math]}$ 边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动．已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r，斜面与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ．过山车的总质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为l，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）

如图所示，间距为 $\text{[math]}$ 的两平行长直金属导轨水平放置，导轨所在空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度均为 $\text{[math]}$ 的金属杆ab、cd垂直导轨放置，初始时两金属杆相距为 $\text{[math]}$ ，金属杆ab沿导轨向右运动的速度大小为 $\text{[math]}$ ，金属杆cd速度为零且受到平行导轨向右、大小为F的恒力作用。已知金属杆与导轨接触良好且整个过程中始终与导轨垂直，在金属杆ab、cd的整个运动过程中，两金属杆间的最小距离为 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小为g，两金属杆的质量均为m，电阻均为R，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，金属导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　）

如图所示，绝缘部分P、Q将左右两侧的光滑导轨平滑连接起来，在导轨的左侧接有电动势为E、内阻为r的电源和电容为C的电容器，质量为m、电阻为R的金属棒ab与导轨垂直的放在导轨左端靠近电源的位置，金属棒ab在外力作用下保持静止，质量为2m、电阻为0.5R的金属棒cd与导轨垂直的静止在PQ右侧适当位置，整个装置处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出）。现在释放金属棒ab，金属棒ab在运动PQ之前已经达到最大速度，它滑过PQ后刚好未与金属棒cd碰撞。已 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，磁场的磁感应强度为B，导轨间的距离为L，金属棒cd右侧的导轨足够长，不计导轨电阻。（ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、B、L、m、C为已知量）

迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为 $\text{[math]}$ ，地球半径为R，质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（　　）

如图所示，竖直放置的光滑导轨宽为L，上端接有阻值为R的电阻，导轨的一部分处于宽度和间距均为d、磁感应强度大小均为 B 的4 个矩形匀强磁场中。质量为 m 的水平金属杆ab在距离第1个磁场h高度处由静止释放，发现金属杆进入每个磁场时的速度都相等。金属杆接入导轨间的电阻为3R，与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g，h>d，下列说法正确的是（　　）

如图甲所示，在倾角θ = 30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为L = 0.2 m，空间分布着磁感应强度大小为B = 2 T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根始终与导轨垂直且接触良好的金属棒a、b放置在导轨上。已知两棒的长度均为L，电阻均为R = 0.2 Ω，质量均为m = 0.2 kg，不考虑其他电阻，不计绳与滑轮间摩擦，重力加速度大小为g = 10 m/s²。

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