2020-2021學(xué)年廣東省湛江一中高三（上）期末物理試卷

一、單選題

• 1．如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的半封閉平行金屬導(dǎo)軌框架MNPQ，寬NP為L(zhǎng)．磁場(chǎng)與其平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律如右圖所示。導(dǎo)體棒ab的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。從t=0開始，在外力作用下導(dǎo)體從導(dǎo)軌的最左端以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則t₀時(shí)刻回路中的感應(yīng)電流大小為（　?。?/h2>

  A．0

  B． B 0 L v R

  C． 2 B 0 L v R

  D． 4 B 0 L v R
  組卷：178引用：3難度：0.6

  解析

• 2．如圖所示為游樂場(chǎng)中過山車的“磁力剎車裝置”。在過山車兩側(cè)安裝銅片，停車區(qū)的軌道兩側(cè)安裝強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)，銅片與強(qiáng)力磁鐵的相互作用使過山車能很快地停下，下列說法中錯(cuò)誤的是（　?。?/h2>

  A．過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能

  B．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中兩側(cè)的銅片中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

  C．把銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果

  D．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中銅片受到的安培力使過山車減速
  組卷：122引用：5難度：0.4

  解析

• 3．磁力剎車是游樂場(chǎng)中過山車采用的一種新型剎車裝置，工作效應(yīng)比靠摩擦力剎車更穩(wěn)定，如圖為該新型裝置的原理圖（從后面朝前看）：過山車的兩側(cè)裝有銅片，停車區(qū)的軌道兩側(cè)裝有強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)銅片與磁鐵的相互作用能使過山車很快停下來，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．剎車原理是利用了電流的磁效應(yīng)

  B．過山車從進(jìn)入停車區(qū)到停止的過程，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能

  C．過山車進(jìn)入停車區(qū)的速度越大，剎車的阻力越大

  D．若將銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果
  組卷：88引用：2難度：0.7

  解析

三、解答題

• 10．如圖所示，傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌頂端bc間、底端ad間分別連一電阻，其阻值為R₁=R₂=2r,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m.在導(dǎo)軌與兩個(gè)電阻構(gòu)成的回路中有垂直于軌道平面向下的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁=1T．在導(dǎo)軌上橫放一質(zhì)量m=1kg、電阻為r=1Ω、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ef,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終良好接觸，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5．在平行導(dǎo)軌的頂端通過導(dǎo)線連接一面積為S=0.5m²、總電阻為r、匝數(shù)N=100的線圈（線圈中軸線沿豎直方向），在線圈內(nèi)加上沿豎直方向，且均勻變化的磁場(chǎng)B₂（圖中未畫），連接線圈電路上的開關(guān)K處于斷開狀態(tài)，g=10m/s²，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．
  求：
  （1）從靜止釋放導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度是多少？
  （2）導(dǎo)體棒從靜止釋放到穩(wěn)定運(yùn)行之后的一段時(shí)間內(nèi)，電阻R₁上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5J，那么導(dǎo)體下滑的距離是多少？
  （3）現(xiàn)閉合開關(guān)K，為使導(dǎo)體棒靜止于傾斜導(dǎo)軌上，那么在線圈中所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向及變化率

  Δ

  B

  2

  Δ

  t

  大小的取值范圍？
  組卷：354引用：11難度：0.5

  解析

• 11．如圖甲所示，相距d的兩根足夠長(zhǎng)的金屬制成的導(dǎo)軌，水平部分左端ef間連接一阻值為2R的定值電阻，并用電壓傳感器實(shí)際監(jiān)測(cè)兩端電壓，傾斜部分與水平面夾角為37°．長(zhǎng)度也為d、質(zhì)量為m的金屬棒ab電阻為R，通過固定在棒兩端的金屬輕滑環(huán)套在導(dǎo)軌上，滑環(huán)與導(dǎo)軌上MG、NH段動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

  1

  8

  （其余部分摩擦不計(jì)）。MN、PQ、GH相距為L(zhǎng)，MN、PQ間有垂直軌道平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ、GH間有平行于斜面但大小、方向未知的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂，其他區(qū)域無磁場(chǎng)，除金屬棒及定值電阻，其余電阻均不計(jì)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，當(dāng)ab棒從MN上方一定距離由靜止釋放通過MN、QP區(qū)域（運(yùn)動(dòng)過程ab棒始終保持水平），電壓傳感器監(jiān)測(cè)到U-t關(guān)系如圖乙所示：
  
  （1）求ab棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)B₁時(shí)的速度大??；
  （2）求定值電阻上產(chǎn)生的熱量Q₁；
  （3）多次操作發(fā)現(xiàn)，當(dāng)ab棒從MN以某一特定速度進(jìn)入MNQP區(qū)域的同時(shí)，另一質(zhì)量為2m、電阻為2R的金屬棒cd只要以等大速度從PQ進(jìn)入PQHG區(qū)域，兩棒均勻速同時(shí)通過各自場(chǎng)區(qū)，試求B₂的大小和方向。
  組卷：110引用：3難度：0.1

  解析