【正文】 0）， 得： Δ x=x= 59022 vBLRm………………………………… .……… (１分 ) ] （ 北京 崇文 區(qū) 2020 年 一模） （ 16 分）如圖所示，長度為 L=、電阻 r=、質(zhì)量 m= 的金屬棒 CD，垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距離也為 L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計 . 導(dǎo)軌左端接有 R=，垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁 場向下穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度 B=4T. 現(xiàn)以水平向右的恒定外力 F 使金屬棒右移，當(dāng)金屬棒以 v=2m/s 的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，求： （ 1）電路中理想電流表和理想電壓表的示數(shù)； （ 2）拉動金屬棒的外力 F 的大??； （ 3）若此時撤去外力 F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導(dǎo)軌上 . 求撤去外力到金屬棒停止運動的過程中，在電阻 R 上產(chǎn)生的電熱 . （ 1） CD 桿產(chǎn)生的電動勢為 E，電流表的示數(shù)為 I，電壓表示數(shù)為 U BLvE? （ 2 分） rRBLvI ?? （ 2 分） At 2? （ 1 分） VIRU ?? （ 1 分） （ 2）設(shè) CD 桿受到的拉力為 F BILFA ? （ 2 分） NFF A ?? （ 2 分） （ 3）有能量守恒，回路中產(chǎn)生的電熱 Q 等于 CD 棒動能的減少量 JmvQ 2 ?? （ 3 分） 電阻 R 產(chǎn)生的電熱 博微物理 10 JQrR RR 1 2 ??? （ 3 分） 2 （ 北京 東城 區(qū) 2020 年 一模） 如圖所示，兩根完全相同的光滑金屬導(dǎo)軌 OP、 OQ 固定在水平桌面上，導(dǎo)軌間的夾角為 θ ＝ 74176?，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 向上運動。導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m=、電阻 r= ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強度 B= 的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。現(xiàn)使轉(zhuǎn)予以 200 /rad s?? 的角速度勻速轉(zhuǎn)動。 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 過程中磁鐵運動經(jīng)歷的時間 ； （ 2） 上述 過程中所有電阻消耗的電能。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 。當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上時，金屬桿 ab 剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。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。沖擊電流計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 在豎直向上的勻強磁場中 ． 磁感應(yīng)強度為 B，導(dǎo)軌寬度為 L。 t=0 時刻，磁感應(yīng)強度的方 向垂直導(dǎo)線框平面向里，在 0~4s 時間內(nèi)，導(dǎo)線框 ad 邊所受 安培力隨時間變化的圖象（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，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機 .電動機線圈電阻為 ，電流表讀數(shù)為 I，電動機帶動一重物勻速上升 .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． 電動機 輸出 的 總 功率為 I2R D． 電動機兩端電壓為 IR （ 北京 豐臺 區(qū) 2020屆期末考） 物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計”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串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強度．已知線圈的匝數(shù)為 n，面積為 S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為 R．若將線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測圈翻轉(zhuǎn) 180176。 一根金屬桿 MN 保持水平 并 沿導(dǎo)軌滑下（導(dǎo)軌電阻不計） ， 當(dāng)金屬桿 MN 進 入磁場區(qū)后，其運動的速度隨時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 計并接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強度為 B 的勻強 磁場中。已 知導(dǎo)體棒AB的質(zhì)量 m=,其它電阻不計。 已知重力加速度為 g。將線框的兩個端點 M、 N 接入圖中裝置 A，在線框轉(zhuǎn)動的過程中，裝置 A能使端點 M始終與 P 相連，而端點 N 始終與 Q 相連。導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有固定電阻 R=。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=。 2R = L B v = L B Δ x/Δ t ………………………………………… ....…… ..(１分 ) 所以： mLBΔ v =LB2RΔ x, 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= 109 v0） ， 得： Δ x=x = 59022 vBLRm………………………………………………………..……….(３分 ) 博微物理 9 ［注釋：①以上是借用了比值極限的求解思路，還可以借用下面的“微分”思路求解； ②其它求解思路（例如：平均等），此處從略。＝ ， cos37176?，F(xiàn)用內(nèi)阻 r＝ 1Ω的電動機牽引金屬棒 MN，使其從靜止開始運動直到獲得穩(wěn)定速度，若上述過程中電流表和電壓表的示數(shù)始終保持 1A 和 8V 不變（金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度 g取 10m/s2），求： （ 1）電動機的輸出功率； （ 2）金屬棒獲得的穩(wěn)定速度的大??； （ 3）若金屬棒從靜止開始運動到獲得穩(wěn)定速度的過程中，棒上升的高度為 1m，該過程中電阻 R 上產(chǎn)生的電熱為 ，求此過程中經(jīng)歷的時間。當(dāng)桿的速度為 v 時， 仍在向下做加速運動。 1 1 2 2110 . 1 4 0 . 2 0 . 5 30 . 1m v m vv m s m sm ?? ? ? ?? ? ?=3m/s ??????????③ （ 2 分 ） 再由機械能守恒 21 1 1 212 m v m gh? ? ???????????????④ （ 1 分） 102 322212 ???? gvh= ?????????????????? （ 1 分） （ 2） 設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B， cd 棒通電時間為 t? ，對 cd 棒由動量定理有22BIL t m v ??? ? ?????????????????????⑤ （ 3 分） q I t? ?? ???????????????????????? ⑥ （ 2 分） 22 qL ? ?? ? ? ?? ????????????? ? ?? （ 2 分） （ 3）設(shè)產(chǎn)生的 焦 耳熱為 Q，由能量守恒可知： 1 1 1 1 2 21122Q m g h m v m v??? ? ?????????????????⑦ (2分 ) Q= ????????????????????????? （ 1 分） 2 （ 北京 海淀 區(qū) 2020 年 二模） （ 18 分） 高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖是焊接的原理示意圖。質(zhì)量為 m = ，電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為 ? = 。在運動過程中，線框 ab、 cd 兩邊始終與磁場邊界平行。 （ 1）金屬棒產(chǎn)生的電動 勢 大小為 E=B 2 Lv= 2 V=???? 2 分 （ 2）金屬棒運動到 AC 位置時，導(dǎo)線框左、右兩側(cè)電阻并聯(lián)，其并聯(lián)電阻大小為 R 并 =,根據(jù)閉合電路歐姆定律 I=rRE?并=???? 2 分 a 2L v B L b c d 圖甲 x Uab L 2L 3L 0 圖乙 U0 － U0 （ 3 分） 說明：畫對一條 1 分 3U0/4 U0/4 x Uab L 2L 3L 0 U0 U0 v 圖 15 A B M D O C N 博微物理 17 根據(jù)右手定則，電流方 向從 N 到 M???? 1 分 （ 3）導(dǎo)線框消耗的功率為： P 框 =I2R 并 =???? 2 分 2 （ 北京 海淀 區(qū) 2020 屆期末考） （ 8 分） 如圖 16 所示，正方形 導(dǎo) 線框 abcd 的質(zhì)量為 m、邊長為 l，導(dǎo)線框的總電阻為 R。 （ 1） 設(shè)導(dǎo)線框 cd 邊剛進入磁場時的速度為 v，則在 cd 邊 進入磁場 過程時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv， 根據(jù)閉合電路歐姆定律，導(dǎo)線框的感應(yīng)電流為 I= RBlv 導(dǎo)線框受到的安培力為 F 安 = BIl= RvlB22 ， ???? 1 分 因 cd 剛進入磁場時 導(dǎo) 線框 做勻速運動 ，所以有 F 安 =mg， ???? 1 分 以上各式聯(lián)立，得：22lBmgRv?。若金屬桿 ab 在某一水平拉力的作用下以速度 v 沿金屬軌道向右做勻速直線運動，那么在此過程中：?流過電阻 R1 的電流為多大？?電容器的帶電量為多大？?這個水平拉力及其功率分別為多大？ ? rRBlvI ??1 圖 16 a b d c l B l a b M N P Q R2 R1 C v 博微物理 18 ? rRCBlvRQ ?? ? rR vlBF ?? 22 ， rR vlBP ?? 222 3 （ 北京 東城