2020-2021学年广东省湛江一中高三（上）期末物理试卷

一、单选题

• 1．如图所示，处于匀强磁场中的半封闭平行金属导轨框架MNPQ，宽NP为L．磁场与其平面垂直，磁感应强度B的变化规律如右图所示。导体棒ab的电阻为R，导轨电阻不计。从t=0开始，在外力作用下导体从导轨的最左端以速度v向右匀速运动，则t₀时刻回路中的感应电流大小为（　　）

  A．0

  B． B 0 L v R

  C． 2 B 0 L v R

  D． 4 B 0 L v R
  组卷：184引用：3难度：0.6

  解析

• 2．如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”。在过山车两侧安装铜片，停车区的轨道两侧安装强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下，下列说法中错误的是（　　）

  A．过山车进入停车区时其动能转化成电能

  B．过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流

  C．把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果

  D．过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速
  组卷：122引用：5难度：0.4

  解析

• 3．磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，工作效应比靠摩擦力刹车更稳定，如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看）：过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来，关于该装置的下列说法正确的是（　　）

  A．刹车原理是利用了电流的磁效应

  B．过山车从进入停车区到停止的过程，动能转化成电能

  C．过山车进入停车区的速度越大，刹车的阻力越大

  D．若将铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果
  组卷：91引用：2难度：0.7

  解析

三、解答题

• 10．如图所示，倾角为θ=37°的足够长平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻，其阻值为R₁=R₂=2r,两导轨间距为L=1m.在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场，其磁感应强度为B₁=1T．在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5．在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m²、总电阻为r、匝数N=100的线圈（线圈中轴线沿竖直方向），在线圈内加上沿竖直方向，且均匀变化的磁场B₂（图中未画），连接线圈电路上的开关K处于断开状态，g=10m/s²，不计导轨电阻．
  求：
  （1）从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少？
  （2）导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内，电阻R₁上产生的焦耳热为Q=0.5J，那么导体下滑的距离是多少？
  （3）现闭合开关K，为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率

  Δ

  B

  2

  Δ

  t

  大小的取值范围？
  组卷：358引用：11难度：0.5

  解析

• 11．如图甲所示，相距d的两根足够长的金属制成的导轨，水平部分左端ef间连接一阻值为2R的定值电阻，并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角为37°．长度也为d、质量为m的金属棒ab电阻为R，通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上MG、NH段动摩擦因数μ=

  1

  8

  （其余部分摩擦不计）。MN、PQ、GH相距为L，MN、PQ间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为B₁的匀强磁场，PQ、GH间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场B₂，其他区域无磁场，除金属棒及定值电阻，其余电阻均不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，当ab棒从MN上方一定距离由静止释放通过MN、QP区域（运动过程ab棒始终保持水平），电压传感器监测到U-t关系如图乙所示：
  
  （1）求ab棒刚进入磁场B₁时的速度大小；
  （2）求定值电阻上产生的热量Q₁；
  （3）多次操作发现，当ab棒从MN以某一特定速度进入MNQP区域的同时，另一质量为2m、电阻为2R的金属棒cd只要以等大速度从PQ进入PQHG区域，两棒均匀速同时通过各自场区，试求B₂的大小和方向。
  组卷：110引用：3难度：0.1

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