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  • 2021-06-02 发布

【物理】北京市顺义区第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题(解析版)

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2019 年 11 月顺义二中第一学期期中高二物理试卷 一、单选题(本大题共 20 小题,每题 3 分,共 60 分) 1.历经十年对“磁生电”的探索,最终发现电磁感应现象的科学家是 A. 法拉第 B. 安培 C. 奥斯特 D. 麦克斯韦 【答案】A 【解析】 详解】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象.故 BCD 错误,A 正确. 2.下列各组物理量中前者为矢量、后者为标量的是 A. 位移和速度 B. 速率和电流 C. 电动势和电势 D. 加速度和电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A.位移和速度都是矢量,故 A 错误. B.速率是速度的大小,是标量.电流虽然有方向,但电流运算时不遵守矢量运算法则平行四 边形定则,所以电流是标量,故 B 错误. C.电动势和电势都是标量,故 C 错误. D.加速度是矢量,电势差是标量,故 D 正确. 3.真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来 的 3 倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的( ) A. 7 倍 B. 8 倍 C. 9 倍 D. 10 倍 【答案】C 【解析】 开始时根据库仑定律得: ① 当电荷间距离不变,它们的电荷量都变为原来的 3 倍: ② 联立①②得:F1=9F,故 C 正确. 点评:对于库仑定律公式涉及物理量较多,要明确公式中各个物理量的含义,可以和万有引 力公式对比理解. 4.三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中,线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直,线圈Ⅱ、Ⅲ 【 1 2 2 q q rF k= 1 2 2 9q q rF k= 平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为 30°和 45°,如图所示.穿过线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别 为 ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ.下列判断正确的是(   ) A. ΦⅠ=ΦⅡ B. ΦⅡ=ΦⅢ C. ΦⅠ>ΦⅡ D. ΦⅢ>ΦⅡ 【答案】C 【解析】 线圈在 I 位置时,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量最大为:Φl=BS 线圈在Ⅱ、Ⅲ位置时,穿过线圈的磁通量分别为:ΦⅡ=BScos30°= BS,ΦⅢ=BScos45°= BS.则有:Φl>ΦⅡ>ΦⅢ,故选 C. 点睛:理解磁通量的物理意义:穿过磁场中某一面积的磁感线的条数;对于匀强磁场,可以 根据公式 Φ=BScosθ 判断磁通量如何变化. 5.如图所示,阴极射线管(A 为其阴极)放在蹄形磁铁的 N、S 两极间,当阴极射线管与高 压直流电源相连接时,从 A 射出电子束,在磁场的作用下发生偏转,以下说法正确的是 A. A 接直流高压电源的正极,电子束向上偏转 B. A 接直流高压电源 正极,电子束向下偏转 C. A 接直流高压电源的负极,电子束向上偏转 D. A 接直流高压电源的负极,电子束向下偏转 【答案】D 【解析】 【详解】为了使电子束射出后得到电场的加速,则 A 接直流高压电源的负极,根据左手定 则可知,电子束向下偏转;故选项 D 正确,ABC 错误; 的 3 2 2 2 6.某静电场的电场线分布如图所示,图中 P、Q 两点的电场强度的大小分别为 EP 和 EQ,电 势分别为 φP 和 φQ,则(  ) A. 电势 ,电场强度 B. 电势 ,电场强度 C 电势 ,电场力 D. 电场强度 ,电场力 【答案】A 【解析】 【详解】因为 P 点电场线较 Q 点密集,可知 P 点场强较大,即 ;则所受电场力关 系 ;沿电场线电势逐渐降低,可知 ; 故选 A。 7.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据磁极间的相互作用规律可知,A 中 N 极应该指右;根据右手螺旋定则可知,B 中环形导线左端是 N 极,故小磁针 N 极应该指左,选项 B 错误;C 中螺线管里边的磁感线 向右,故小磁针的 N 极应该指向右边,选项 C 正确;D 中直导线右边的磁场垂直纸面向里, 故小磁针的 N 极应该指里,选项 D 错误. 8.如下图所示的均匀磁场中,已经标出了电流 I 和磁场 B 以及磁场对电流作用力 F 三者其方 P Q ϕ ϕ> P QE E> P Q ϕ ϕ< P QE E< P Q ϕ ϕ> P QF F< P QE E< P QF F> P QE E> P QF F> P Q ϕ ϕ> 向,其中错误的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABD.根据左手定则,ABD 正确; C.C 项导体棒与磁场平行,不受力,C 错误。 本题选错误 ,故选 C。 9.下图中运动电荷在匀强磁场中所受洛伦兹力的方向向上的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A.由左手定则可知,该图中电荷所受洛伦兹力方向垂直纸面向里,选项 A 错误; B.由左手定则可知,该图中电荷所受洛伦兹力方向垂直纸面向外,选项 B 错误; C.由左手定则可知,该图中电荷所受洛伦兹力方向向上,选项 C 正确; D.由左手定则可知,该图中电荷所受洛伦兹力方向向下,选项 D 错误; 故选 C。 10.如图所示,线圈按下列方式在匀强磁场中匀速转动,能产生正弦交变电流的是(  ) 的 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A.图中线圈转动时,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流产生,选项 A 错误; B.图中线圈转动时,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流产生,选项 B 错误; C.图中线圈转动时,穿过线圈的磁通量不断变化,会产生正弦交流电,选项 C 正确; D.图中线圈转动时,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流产生,选项 D 错误; 故选。 11.图为演示自感现象实验装置的电路图,电源的电动势为 E,内阻为 r.A 是灯泡,L 是一 个自感系数很大的线圈,线圈的直流电阻小于灯泡 A 正常发光时的电阻.实验时,闭合开 关 S,电路稳定后,灯泡 A 正常发光.下列说法正确的是 A. 闭合开关 S,电路稳定后,灯泡 A 中电流等于线圈 L 中电流 B. 闭合开关 S,电路稳定后,灯泡 A 中电流大于线圈 L 中电流 C. 电路稳定后突然断开开关 S,灯泡 A 立即熄灭 D. 电路稳定后突然断开开关 S,灯泡 A 闪亮一下再熄灭 【答案】D 【解析】 【分析】 开关由闭合到断开瞬间,A 灯立即熄灭,通过线圈的电流减小,线圈产生自感电动势,再根据楞 次定律分析灯亮度如何变化. 【详解】由于线圈的直流电阻小于灯泡 A 正常发光时的电阻,所以电路稳定时,流过线圈 的电流大于灯泡的电流,在突然断开时由于线圈的自感作用,线圈相当于电源,对灯泡提供 电流,所以灯泡不会马上熄灭,并且流过灯泡的电流大于原来灯泡的电流,所以灯泡会闪亮 一下,故 ABC 错;D 对; 故选 D 【点睛】线圈的作用:在闭合电路时由于自感作用相当于一个大电阻;在稳定时相当于一个 电阻为 R 的正常电阻,在断开电源时相当于一个电源对别的用电器提供电流. 12.如图所示,速度为 v0、电荷量为 q 的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器,选择器中 磁感应强度为 B,电场强度为 E,则 A. 若改为电荷量–q 的离子,将往上偏(其他条件不变) B. 若速度变为 2v0 将往上偏(其他条件不变) C. 若改为电荷量+2q 的离子,将往下偏(其他条件不变) D. 若速度变为 将往上偏(其他条件不变) 【答案】B 【解析】 【分析】 粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力,二力平衡时粒子沿直线运动,当二力不平衡时, 粒子做曲线运动,从而即可求解. 【详解】正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器,根据左手定则判断可知,离子受的洛伦兹 力方向向上,电场力方向向下,此时洛伦兹力与电场力二力平衡,应该有:qv0B=qE,即 v0B=E A 项:若改为电荷量-q 的离子,根据左手定则判断可知,离子受的洛伦兹力方向向下,电 场力方向向上,由于 qv0B=qE,此时洛伦兹力与电场力仍然平衡,所以负离子不偏转,仍沿 直线运动,故 A 错误; B 项:若速度变为 2v0,洛伦兹力增大为原来的 2 倍,而离子受的洛伦兹力方向向上,电场 0 2 v 力不变,所以离子将向上偏转,故 B 正确; C 项:若改为电荷量+2q 的离子,根据平衡条件得:qv0B=qE,即 v0B=E,该等式与离子的 电荷量无关,所以离子仍沿直线运动,故 C 错误; D 项:若速度变为 ,洛伦兹力变为原来的一半,而离子受的洛伦兹力方向向上,电场力 不变,所以离子将向下偏转,故 D 错误. 故应选 B. 【点睛】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理,只要对粒子进行正确的受力分析即可解 决此类问题. 13.如图所示是探究影响通电导线受力的因素实验的部分装置,下列操作中能增大导体棒上 摆幅度的(  ) A. 移去一块蹄形磁铁 B. 仅使棒中电流减小为原来的二分之一 C. 导体棒接入端由②、③改为①、④ D. 导体棒接入端由①、④改为②、③ 【答案】C 【解析】 【详解】A.仅移去一块蹄形磁铁,根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 ,导体棒上摆幅 度变小,故 A 错误; B.仅使棒中的电流减小为原来的二分之一,根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 ,导体 棒上摆幅度变小,故 B 错误; C.仅使导体棒接入端由②、③改为①、④,根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 3 倍,导体 棒上摆幅度变大,故 C 正确; D.仅使导体棒接入端由①、④改为②、③,根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 倍,导体 棒上摆幅度变小,故 D 错误; 故选 C。 14.如图直导线通入垂直纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,能静止在光滑斜面上的是 ( ) 0 2 v 2 3 1 2 1 3 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A.要使导线能够静止在光滑的斜面上,则导线在磁场中受到的安培力必须是向上或 斜向右上的,通过左手定则判断得出,A 受到的安培力沿斜面向上,A 正确; B. B 受力沿斜面向下,没办法平衡,故 B 错误; C. 受到的安培力垂直于斜面向下,导线也不能在斜面上平衡,故 C 错误; D. 受到的安培力垂直于斜面向上,导线也不能在斜面上平衡,故 D 错误. 15.如图所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中, 在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从 线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是(  )。 A. 无论 N 极向下插入还是 S 极向下插入,磁铁都受到向下的引力 B. 无论 N 极向下插入还是 S 极向下插入,磁铁都受到向上的斥力 C. 若磁铁的 N 极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流 D. 若磁铁的 S 极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流 【答案】BD 【解析】 【详解】若磁铁的 N 极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向下,根据楞次定律 可知,线圈中产生(从上往下看)逆时方向的感应电流。此时线圈上端相当于 N 极,与磁 铁的极性相同,存在斥力; 若磁铁的 S 极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,根据楞次定律可知,线 圈中产生顺时方向的感应电流,此时线圈上端相当 S 极,与磁铁的极性相同,存在斥力。 故 AC 错误,BD 正确。 故选 BD。 16.用高压输电技术远距离输电,如果发电厂输出功率为 P,输电电压为 U,输电线的总电 阻为 R,则输电线上损失的功率为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因为输送功率为 P,输送电压为 U,所以输送电流为 根据公式 P=I2R 得输电线上损失的功率为 故 C 正确,ABD 错误。 故选 C。 17.如图所示,电路中完全相同的三只灯泡 L1、L2、L3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联, 然后再并联到 220V、50 Hz 的交流电路上,三只灯泡亮度恰好相同.若保持交变电压不变, 将交变电流的频率增大到 60 Hz,则发生的现象是(  ) A. 三只灯泡亮度不变 B. 三只灯泡均变亮 C. L1 亮度不变、L2 变亮、L3 变暗 D. L1 亮度不变、L2 变暗、L3 变亮 【答案】D 【解析】 【详解】根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变高时,电感对电流的感抗增大, P U PR U 2 2 P R U 2U R PI U = 2 2 2 P RP I R U = = L2 灯变暗;根据电容器的特性:通调频、阻低频,当电源的频率变高时,电容器对电流的 容抗减小,L3 灯变亮.而电阻的亮度与频率无关,L1 灯亮度不变.故 D 正确,ABC 错误。 故选 D. 点睛:本题要抓住电感和电容的特性分析:电感:通直流、阻交流,通低频、阻高频,可根 据法拉第电磁感应定律来理解.电容器的特性:通交流、隔直流,通调频、阻低频,根据电 容器充放电的特性理解. 18.如图,理想变压器原、副线圈匝数比 n1:n2=2:1, V 和 A 均为理想电表,灯泡电阻 RL=6Ω,AB 端电压 .下列说法正确的是 A. 电流频率为 50 Hz B. V 的读数为 24V C. A 的读数为 0.5A D. 变压器输入功率为 6W 【答案】AD 【解析】 由 u1.的瞬时表达式可知,f= ,A 错误;理想变压器输入电压的有效值为 U1=12V,由变压比关系式 ,可得 U2=6V,V 的读数为 6V,B 错误;变压器输 出电压的有效值 ,A 的读数为 1A C 错误;变压器的输入功率等于输出功率, 即 P1=P2=U2I2=6W,D 正确. 【考点定位】正弦式交流电表达式、有效值、功率、部分电路欧姆定律、理想变压器规律, 容易题 19.如图所示是我国民用交流电的电压的图象.根据图象可知,下列有关家庭用交变电压参 数的说法中,错误的是( ) 1 12 2 sin100 (V)u tπ= A. 电压的最大值是 311V B. 用电压表测出的值是 220V C. 交流电的频率是 50Hz D. 某一时刻的交流电压为 V 【答案】D 【解析】 【详解】由图读出,电压的最大值是 Um=311V,故 A 说法正确;电压表测量有效值,有效 值 为 , 故 B 说 法 正 确 ; 由 图 读 出 周 期 T=2×10-2s , 频 率 为 , 故 C 说 法 正 确 ; 某 一 时 刻 的 交 流 电 压 为 ,故 D 说法错误.所以选 D. 20.如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为 500V,输出的电功率为 50kW,用电 阻为 3Ω 的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的 0.6%,则发电站要安 装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为 220V 供用户使用(两个变压器均为理想变 压器).对整个送电过程,下列说法正确的是 (  ) A. 输电线上的损失功率为 300W B. 升压变压器的匝数比为 1︰100 C. 输电线上的电流为 100A D. 降压变压器的输入电压为 4700V 【答案】A 【解析】 【详解】A、线路上损失的功率 P 损=0.6%P=300W,故 A 正确; B、根据 P 损=0.6%P= =300W,得输电线上的电流为:I2=10A,升压变压器原线圈的输 入电流为:I1=P/U1=50000/500A=100A,则升压变压器的匝数之比为:n1:n2=I2:I1=1:10. 故 B 错误,C 错误; D. 输电线上损失的电压为:△U=I2R=10×3V=30V, 升压变压器的输出电压为:U2=10U1=5000V, 311sin50U tπ= 311 220 2 2 mUU V= = = 1 50f HzT = = 2 311 2 50 311 100mu U cos ft cos tV cos tVπ π π= = × = 2 2I R 则降压变压器的输入电压为:U3=U2−△U=5000−30=4970V.故 D 错误. 故选 A. 二、实验探究题(本大题共 3 小题,共 12 分) 21.如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图。实验时,先保持导线通电部分的 长度不变,改变电流的大小;然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。每次导体棒在 场内同一位置平衡时,悬线与竖直方向的夹角为 。对该实验: (1)下列说法正确的是___________ A.该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力 影响 B.该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒对安培力的影响 C.若想增大 ,可以把磁铁的 N 级和 S 级对调 D.若想减小 ,可以把接入电路的导体棒从 1、4 换成 2、3 两端 (2)若把电流为 I,且接通 2、3 时,导体棒受到的安培力记为 F1,当电流减半且接通 1、4 时,导体棒受到的安培力为__________________。 【答案】 (1). D (2). 【解析】 【详解】(1)[1].AB.该实验探究了导体棒通长度和电流大小对安培力的影响,故 AB 错 误; C.把磁铁的 N 极和 S 极对调,不改变 B 的大小,故 F 不变,故 C 错误; D.把接入电路的导体棒从 1、4 两端换成 2、3 两端,L 减小,故安培力 F 减小,则 θ 减小, 故 D 正确;故选 D。 (2)[2].若把电流为 I 且接通 2、3 时,导体棒受到的安培力记为 F1;则当电流减半且接 通 1、4 时,导体棒的安培力为 22.新津中学科技组同学在探究感应电流产生的条件时,做了如下实验: 如图所示,螺线管 A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路;A 放在螺线管 B 内,B 与电 流表组成一个闭合回路。然后进行如下几种操作: 的 θ θ θ 1 3 2 F 1 3 332 2 2 IF B L BIL F′ = × × = = ①闭合和断开开关瞬间; ②闭合开关,A 中电流稳定后; ③闭合开关,A 中电流稳定后,再改变滑动变阻器的阻值。 可以观察到: (1)在本次实验中,_____________闭合回路会产生感应电流;(请填写探究中的序号) (2)从以上探究中可以得到的结论是:当_____________时,闭合回路中就会产生感应电流。 【答案】 (1). ①③ (2). 磁通量发生变化时 【解析】 【详解】(1)[1].在实验中,①闭合和断开开关瞬间,穿过回路的磁通量变化,产生感应 电流; ②闭合开关,A 中电流稳定后,磁通量不变,不产生感应电流; ③闭合开关,A 中电流稳定后,再改变滑动变阻器的阻值,穿过回路的磁通量变化,产生感 应电流. 故选①③。 (2)[2].从以上探究中可以得到的结论是:当磁通量发生变化时时,闭合回路中就会产生 感应电流。 23.如图,为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,我们把没有用导线相连的线圈套在同 一闭合的铁芯上,一个线圈连到电源的输出端,另一个线圈连到小灯泡上,如图所示,试回 答下列问题: (1)线圈应连到学生电源的______________(选填直流、交流); (2)将与灯泡相连的线圈拆掉匝数,其余装置不变继续实验,灯泡亮度将__________(选 填变亮、变暗),这说明灯泡两端的电压__________(选填变大、变小); (3)实验中发现,在所有连接都完好的情况下,电路接通后,灯泡始终不亮,但却在电路 接通或断开的瞬间,灯泡会闪亮一下,原因是__________ 【答案】 (1). 交流 (2). 变暗 变小 (3). 变压器的初级连接的是学生电源的“直流”. 【解析】 【详解】(1)线圈应连到学生电源的交流; (2)将与灯泡相连的线圈拆掉匝数,其余装置不变继续实验,由于变压器次级匝数减小, 则次级电压减小,则灯泡亮度将变暗,这说明灯泡两端的电压变小; (3)实验中发现,在所有连接都完好的情况下,电路接通后,灯泡始终不亮,但却在电路 接通或断开的瞬间,灯泡会闪亮一下,原因是变压器的初级连接的是学生电源的“直流”。 三、计算题(本大题共 4 小题,共 28 分,写出必要的文字说明) 24.电场中某区域的电场线如图所示,A、B 是电场中的两点。一个电荷量 的点电荷在 A 点所受电场力 ,在仅受电场力的作用下,将该点电荷从 A 点 移动到 B 点,电场力做功 ,求 (1)A 点电场强度的大小 。 (2)A、B 两点间的电势差 。 【答案】(1) N/C (2) 【解析】 【详解】(1)A 点电场强度的大小 (2)A、B 两点间的电势差 25.如图表示,宽度 的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻 值为 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感强度大小为 。 一根导体棒放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的电阻为 ,导轨的电阻可忽略不计。 现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度 ,在运动 82.0 10q C−= + × 4 1 3.0 10 NF = × 76.0 10 JW = × AE ABU 121.5 10× 153 10 V× 4 2 8 11 2.0 3.0 10 N= 1.5 10 N/C10 CA FE q −× ×= = × 7 15 82.0 10 6. C 0 10 J 3 10 VAB WU q −= = = ×× × 0.6m=l 2ΩR = 0.5TB = 1Ωr = 10m / sv = 过程中保持导体棒与导轨垂直。求: (1)求闭合回路中产生的感应电流; (2)导体棒 MN 两端电压; (3)作用在导体棒上拉力大小; (4)在导体棒移动 30cm 的过程中,电阻 R 上产生的热量。 【答案】(1)1A (2)2V(3)0.3N(4)0.06J 【解析】 【详解】(1)MN 产生的感应电动势 回路的感应电流 (2)导体棒 MN 两端电压 (3)导体棒所受的安培力 金属棒匀速运动,则外力等于安培力 (4)导体棒移动 30cm 的过程中,用时间 电阻 R 上产生的热量 26.质谱仪是研究同位素的重要仪器,如图所示为质谱仪原理示意图.设粒子质量为 m、电 荷量为 q,从 S1 无初速度进入电场,加速电场电压为 U,之后垂直磁场边界进入匀强磁场, 磁感应强度为 B.不计粒子重力.求: 0.5 0.6 10V=3VE Blv= = × × 3 A=1A2 1 EI R r = =+ + 2VMNU IR= = = 0.5 1 0.6N=0.3NF BIl = × ×安 =0.3NF F= 安 0.3s=0.03s10 st v = = 2 21 2 0.03J=0.06JQ I Rt= = × × (1)粒子进入磁场时的速度是多大? (2)打在底片上的位置到 S3 的距离多大? (3)粒子从进入磁场到打在底片上的时间是多少? 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【详解】(1)粒子在加速电场中运动,有: 得粒子进入磁场时的速率为: (2)设粒子在磁场中运动的轨道半径为 r,有: 打在底片上的位置到 S3 的距离:d=2r 得: (3)粒子在磁场中运动的周期为: 所求时间为: 27.如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角 , 轨道上端接一只阻值为 的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁 场的磁感应强度 ,两轨道之间的距离为 ,且轨道足够长,电阻不计。 现将一质量为 ,有效电阻为 的金属杆 ab 放在轨道上,且与两轨道垂直, 然后由静止释放,求: 2qU m 2 2mU B q m qB π 21 2qU mv= 2qUv m = 2vqvB m r = 2 2mUd B q = 2 2r mT v qB π π= = 2 T mt qB π= = 37α = ° 0.4R = Ω 0.5TB = 40cmL = 3gm = 1.0r = Ω (1)金属杆 ab 下滑过程中可达到的最大速率; (2)金属杆 ab 达到最大速率以后,电阻器 R 每秒内产生的电热。 【答案】(1)0.63m/s(2)3.24×10-3J 【解析】 【详解】(1)当达到最大速率 vm 时,根据牛顿第二定律得 mgsinα=F 安 根据法拉第电磁感应定律有 E=BLvm 根据闭合电路欧姆定律有 根据安培力公式有 F 安=BIL 解得 vm=0.63m/s (2)根据能的转化和守恒定律,达到最大速度后,电路中每秒钟产生的热量为: Q=mgvmsinα=1.134×10-2J 电阻器 R 每秒钟产生的热量为 mBLvI R r+= 33.24 10 JR RQ QR r −= ×+=