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题型：解答题题类：难易度：普通

浙江省A9协作体2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题

如图所示，一倾角θ=37°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，底边宽L=1.0m，现将一质量m=0.25kg的导体棒通过细软导线接入电路中，当在斜面范围存在一垂直斜面向下的匀强磁场时，导体棒恰好能水平静止在斜面上，且图中标称为（4V，8W）的小灯泡也能正常发光，已知图中电源电动势E=8.0V，内阻r=1.0Ω，重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：

（1）小灯泡的额定电流和通过电源的电流；

（2）金属棒受到的安培力F大小；

（3）磁场的磁感应强度B大小。

举一反三

如图甲所示，间距 $\text{[math]}$ 的平行导轨由倾斜和竖直两部分组成（两部分均足够长），导轨电阻不计。倾斜光滑导轨所在平面与水平面夹角 $\text{[math]}$ 。倾斜和竖直导轨上分别放有ab、cd两根完全相同的导体棒，长度为L，质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 。cd棒置于竖直导轨的右侧与竖直导轨的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。导轨所在空间内存在竖直向下的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。倾斜导轨上端与 $\text{[math]}$ 、面积 $\text{[math]}$ 的圆形金属线圈相连，线圈总电阻 $\text{[math]}$ ，整个线圈内存在垂直线圈平面的磁场 $\text{[math]}$ 且磁场随时间均匀变化。将cd棒锁定在导轨上，闭合电键K后，ab棒刚好在光滑的斜面导轨上保持静止。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

如图所示，电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）闭合开关 $\text{[math]}$ ，稳定后通过 $\text{[math]}$ 的电流；

（2）然后将开关 $\text{[math]}$ 断开后，电容器上电荷量的变化量。

如图所示，相同的金属轨道组成左右对称的两个斜面，轨道间距为L，斜面倾角为 $\text{[math]}$ ，轨道之间接一输出电流恒为2I的电源。把相同的金属棒a、b水平静置于轨道上。设轨道电阻不计，金属棒与轨道间动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属棒质量均为m，重力加速度为g。若在空间内加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度由零缓慢增大（忽略电磁感应造成的影响）。在金属棒运动之前，下列说法错误的是（　　）

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种武器，它的工作原理示意图如图所示。在一次实验中，利用这种装置可以把处于轨道初端的质量为 $\text{[math]}$ 的金属杆 $\text{[math]}$ （包括弹体）由静止加速到 $\text{[math]}$ 。若这种装置的水平金属轨道宽为 $\text{[math]}$ ，长为 $\text{[math]}$ ，通过金属杆 $\text{[math]}$ 的电流恒为 $\text{[math]}$ ，金属杆 $\text{[math]}$ 与轨道间的摩擦可忽略不计，求：

如图所示的电路中，电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，电源的电动势 $\text{[math]}$ ，内电阻 $\text{[math]}$ ；此时电流表的读数 $\text{[math]}$ （电流表内阻不计）。求

将一个长为L、阻值为R的均匀细长金属丝折成一矩形金属框MNPQ并接入电路，匀强磁场垂直于金属框，如图所示。已知 $\text{[math]}$ ，电源电动势为E，电源内阻、导线电阻均忽略不计，匀强磁场的磁感应强度大小为B，通电后金属框MN边所受的安培力大小用 $\text{[math]}$ 表示，矩形金属框所受到的合安培力大小用F表示。下列关系式正确的是（　　）

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