【正文】 2 分 I= rE2 2 分 F 安 =BIl 2 分 聯(lián)立上述三式 解得 v=222FrBl安 1 分 代入 數(shù)據(jù)得 v= （ 3）（ 7 分）設(shè)對導(dǎo)體棒 ab 的拉力為 F，導(dǎo)體棒 ab 受力平衡，則 F=F 安 +mgsinθ 3 分 解得 F= 1 分 拉力的功率 P=Fv 2 分 解得 P = 1 分 1 （ 北京 宣武 區(qū) 2020 年 一模） （ 18 分）如圖所示，光滑的 U 型金屬導(dǎo)軌 PQMN 水平地固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，導(dǎo)軌的寬度為 L，其長度足夠長， QM 之間接有一個(gè)阻值為 R 的電阻，其余部分電阻不計(jì)。導(dǎo)體棒 ab、 cd 垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量 m=102kg、 電阻 r=5. 0102Ω，金屬軌道寬度 l=。 甲 乙 a M b Q N F R P 電壓傳感器 接電腦 t/s U/V 0 博微物理 7 （ 1）設(shè)路端電壓為 U， 金屬 桿的運(yùn)動(dòng)速度為 v， 則感應(yīng)電動(dòng)勢 E = BLv， 通過電阻 R 的電流 rREI ?? 電阻 R 兩端的電壓 U= rRBLvRIR ?? 由圖乙可得 U=kt， k= 解得 ? ? tBLRrRkv ??? ， 因?yàn)樗俣扰c時(shí)間成正比，所以金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度 ? ? 2m /??? B L RrRka 。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間連接有固定電阻 R=。將電壓 PQU 加在兩板上， P 與 X 相連， Q 與 Y，相連。將線框的兩個(gè)端點(diǎn) M、 N 接入圖中裝置 A，在線框轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，裝置 A能使端點(diǎn) M始終與 P 相連，而端點(diǎn) N 始終與 Q 相連。 整個(gè)過程磁鐵運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間 vat 2? （ 2 分） 求出 )c os( s in2 3 32 ??? ?? m gr aBt （ 2 分） （ 2）根據(jù)能量守恒定律 mg?2asinθ = μ mg cosθ?2a + E （ 5 分） 求出 E = 2mga（ sinθ μ cosθ） （ 2 分 1 （ 北京西城區(qū) 2020 年 4 月抽樣 ） (20 分 )某種小發(fā)電機(jī)的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖 1 所示，永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形狀，它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=。 已知重力加速度為 g。使導(dǎo)軌平面與水平面成夾角 θ 固定 放置 ，如圖乙所示 。已 知導(dǎo)體棒AB的質(zhì)量 m=,其它電阻不計(jì)。線框運(yùn)動(dòng)方向與底邊平行且 與磁場邊緣垂直。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng) 磁場中。當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，便 會 產(chǎn)生 一電信號，被控制中心接收。 一根金屬桿 MN 保持水平 并 沿導(dǎo)軌滑下（導(dǎo)軌電阻不計(jì)） ， 當(dāng)金屬桿 MN 進(jìn) 入磁場區(qū)后，其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖線不可能 的 是 B （ 北京 朝陽 區(qū) 2020 年 二模） 如圖所示，一質(zhì)量為 m 的金屬桿 ab，以一定的初速度 v0從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行，軌道平面與水平面成 θ 角，兩導(dǎo)軌上端用 一電阻 R 相連，磁場方向垂直軌 道平面向上，軌道與金屬桿 ab 的電阻不 計(jì)并接觸良好。由以上條件， 在此過 程中可求 出 的物理量有 ABC A．電阻 R 上 產(chǎn)生的焦耳熱 B． 通過電阻 R 的總電量 C． ab 棒運(yùn)動(dòng)的位移 D． ab 棒 的 運(yùn)動(dòng) 時(shí)間 （ 北京 東城 區(qū) 2020 年 二模） 如圖 7 所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架 cdeg 處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿 ab 與金屬框架接觸良好。 t=0 時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方 向垂直導(dǎo)線框平面向里，在 0~4s 時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框 ad 邊所受 安培力隨時(shí)間變化的圖象（規(guī)定以向左為安培力正方向）可 能是圖 10 中的（ ） D （ 北京 豐臺 區(qū) 2020屆期末考） 如圖，有一理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為 壓 U，輸出端接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī) .電動(dòng)機(jī)線圈電阻為 ，電流表讀數(shù)為 I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一重物勻速上升 .下列判斷正確的是（ B） A． 原線圈中的 電流為 nI B． 變壓器的輸入功率為 UI/n. C． 電動(dòng)機(jī) 輸出 的 總 功率為 I2R D． 電動(dòng)機(jī)兩端電壓為 IR （ 北京 豐臺 區(qū) 2020屆期末考） 物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測定通過電路的電量．如圖所示，探測線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．已知線圈的匝數(shù)為 n，面積為 S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為 R．若將線圈放在被測勻強(qiáng)磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測圈翻轉(zhuǎn) 180176。博微物理 1 U A R ~ 電磁感應(yīng) （ 北京 宣武 區(qū) 2020 屆期末考） 一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，設(shè)第 1s 內(nèi)磁感線垂直線圈平面（即垂直于紙面）向里，如圖甲所示。沖擊電流計(jì)測出通過線圈的電量為 q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 （ C） A． SqR B． nSqR C． nSqR2 D． SqR2 （ 北京 東城 區(qū) 2020 屆期末考） 如圖所示，光 滑 U 型金a b B P Q M N v0 圖 10 4 A F 安 t 2 4 0 t 0 B F 安 2 C F 安 2 4 0 D F 安 t 2 4 0 t t a d b c （甲） 0 （乙） B t 2 4 圖 9 甲 t/s B B B O 2 4 乙 博微物理 2 屬導(dǎo)軌 PQMN 水平 固定 在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中 ． 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，導(dǎo)軌寬度為 L。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn) d、 e 之間連接一 個(gè) 電阻 R，其他部分電阻忽略不計(jì)。金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端，在此過程中 B A．上滑過程通過電阻 R 的電量比下滑過程多 B．上滑過程金屬桿受到的 合外力的沖量比 下滑過程大 C． 上滑過程金屬桿受到的安培力的沖量比下滑過程大 D．上滑過程 和下 滑過程金屬 桿的加速度的最小值出現(xiàn)在同 一位置 （ 北京 東城 區(qū) 2020 年 一模） 如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為L t1 R1 R2 C a b SL E B R a b θ t O F t O F t O F t O X/x/y O Y/x/y F c t O I g e R b a d b B b 博微物理 3 E，線圈 L 的電阻不計(jì)。當(dāng)火車以恒定速度通過線圈 時(shí) ，表 示線圈兩端的電壓 Uab 隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像是 C 、 （ 北京 海淀 區(qū) 2020年 一模） 在研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè) 完全 相同的燈泡 a、 b分別與有鐵芯的線圈 L 和定值電 阻 R 組成如圖所示的電路（自感線圈的直流電組與定 值電阻 R的阻值相等），閉合開關(guān) S 達(dá)到穩(wěn)定后兩燈均可以正常發(fā)光。當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿 ab 剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。取逆時(shí)針方向的電流為正。求： （ 1） AB棒穩(wěn)定下滑的速度 ； （ 2）此過程中電阻 R上消耗的電能 ； （ 3）從開始下滑到穩(wěn)定狀態(tài)，流經(jīng) R的電量 。一根質(zhì)量為 m 的 條形磁鐵 ，其 橫截面是邊長為 a 的正方形， 磁鐵 與導(dǎo)軌間的 動(dòng) 摩擦 因數(shù)為μ，磁鐵與導(dǎo)軌間絕緣 。 求 ： x O i x O i x O i x O i a a a B B M N A B R V B 博微物理 5 （ 1） 上述 過程中磁鐵運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間 ； （ 2） 上述 過程中所有電阻消耗的電能。磁極間的缺口很小，可忽略。現(xiàn)使轉(zhuǎn)予以 200 /rad s?? 的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。將 一個(gè)質(zhì)量 10m kg??? ，電量 10qC??? ? 的帶電粒子，在30 10ts??? 時(shí)刻，從緊臨 X 板處無初速釋放。導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m=、電阻 r= ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。 （用其他方法證明 也 可 以 ） （ 2）在 2s 末， 速度 v2=at=， 電動(dòng)勢 E=BLv2， 通過金屬桿的電流 rREI ?? 金屬 桿受安培力 rR vBLB ILF ??? 22)(安 解得： F 安 =102N 設(shè) 2s 末外力大小為 F2， 由牛頓第二定律， maFF ?? 安2 ， 解得： F2=102N 故 2s 末時(shí) F 的瞬時(shí)功率 P=F2v2= (3) 設(shè) 回路產(chǎn)生的焦耳熱 為 Q， 由能量守恒定律， W =Q＋ 2221mv 解得： Q= 電阻 R 與金屬桿的電阻 r 串聯(lián)，產(chǎn)生焦耳熱與電阻成正比 所以，rRrR ? ， 運(yùn)用合比定理，r rRQ r rR ???，而 Q rR ?? 故在 金屬桿 上產(chǎn)生的焦耳熱 rRQrQr ?? 解得： Qr=102J 1 （ 北京 豐臺 區(qū) 2020 年 一模） (18 分 ) 如圖所示，在與水平 方向 成 θ=30176?，F(xiàn)對導(dǎo)體棒 ab 施加平行于軌道向上的拉力，使之 沿軌道 勻速 向上運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為 m，電阻也為 R 的金屬棒 ab，恰能放在導(dǎo)軌之上 并與導(dǎo)軌接觸良好。 ］ [令Δ t 表示棒在減速滑行的某個(gè)無限短的時(shí)間間隔，則 Δ t 內(nèi)， 應(yīng)用動(dòng)量定理有： iLB Δ t= m Δ v ………………………………… (１分 ) 應(yīng)用全電路歐姆定律有： i = BLv2R………………………….……………..(１分 ) 又因?yàn)椋?vΔ t=Δ x………………………………………………………………(１分 ) 所以： RLB222Δ x= m Δ v………………………………………….……….. (１分 ) 即： Δ x∝Δ v 所以 對于全過程，上述正比例關(guān)系仍成立 所以 對于全過 程（ Δ v= 109v0）， 得： Δ x=x=