1、简答题 如图甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B．边长为l的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U形金属框架MNPQ（下简称U形框），U形框与方框之间接触良好且 ">
时间:2018-10-01 01:01:46
1、简答题 如图甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B．边长为l的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U形金属框架MNPQ（下简称U形框），U形框与方框之间接触良好且无摩擦．两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r．
（1）将方框固定不动，用力拉动U形框使它以速度v0垂直NP边向右匀速运动，当U形框的MQ端滑至方框的最右侧（如图乙所示）时，方框上的bc两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？
（2）若方框不固定，给U形框垂直NP边向右的初速度v0，如果U形框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？
（3）若方框不固定，给U形框垂直NP边向右的初速度v（v＞v0），U形框最终将与方框分离．如果从U形框和方框不再接触开始，经过时间t方框最右侧和U形框最左侧距离为s．求两金属框分离后的速度各多大．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/bjdx13qwl52.png\">
参考答案：（1）U形框右边产生感应电动势：E=BLv0 ①
方框总电阻：R=3r?r3r+r=34r? ②
总电流：I=ER+3r?③
bc两端电势差：U=IR ④
由以上各式解得：U=15BLv0?⑤
方框热功率：P=U2R=4B2L2v2075r?⑥
（2）U形框恰好不能与方框分离，两者速度相等，设共同速度为v，由动量守恒定律，有：3mv0=（3m+4m）v ⑦
据能量转化与守恒，可知：Q=12?3mv20-12?(3m+4m)v2? ⑧
解得：Q=67mv20?⑨
（3）设分离时，U形框速度为v1，方框速度为v2，由动量守恒可知：3mv0=3mv1+4mv2 ⑩
?从U形框和方框不再接触后，都做匀速运动，则有? s=v1t-v2t （11）
解得：v1=3v7+4s7t? （12）
? v2=3v7-3s7t? （13）
答：
（1）方框上的bc两端的电势差为15BLv0，此时方框的热功率为4B2L2v2075r．
（2）这一过程中两框架上产生的总热量为67mv20．
（3）两金属框分离后的速度分别为3v7+4s7t，3v7-3s7t．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，在水平面内的直角坐标系xoy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA?满足方程y=Lsinkx，长度为
| π 2k |
参考答案：设从图示位置开始导体棒运动时间为t时，速度大小为v，磁感应强度为B．
? A、B根据感应电动势公式E=Blv=Bv2t，回路电阻R=vtR0，消耗的电功率P=E2R=B2v3R0t，可知P不断增大．故A错误，B正确．
? C、D由闭合电路欧姆定律得I=ER=BvR0，I不变．故CD错误．
故选B
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好．两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中（图中经过O点的虚线即为磁场的左边界）．导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动．已知在导体棒运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内．磁感应强度的大小为B，方向如图．当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，导体棒ab的质量为m．求：
（1）导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电流大小；
（2）弹簧的劲度系数k；
（3）从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/r2h1xmhaqvy.png\">
参考答案：（1）设ab棒在导轨之间的长度为l，有效电动势：E=Blv0
由欧姆定律得I=Blv03lr=Bv03r?
（2）设O点到ab棒距离为x，则ab棒的有效长度：l′=2xtan30°=2
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 （供选学物理3-1的考生做）
在下图所示的电路中，电阻R ＝2.0 Ω，电源的内电阻r＝1.0 Ω，不计电流表的内阻．闭合开关S后，电流表的示数I＝0.5 A，则电源的电动势E等于600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/bzdvf0n5zzl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．1.0 V
B．1.5 V
C．2.0 V
D．3.0 V
参考答案：B
本题解析：由闭合电路欧姆定律600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/toiqzgm1tzz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，B对。
本题难度：一般
5、选择题 在如图所示电路中，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动时，三个理想电流表的示数都发生变化，电流表A1、A2、A3的示数变化量的大小分别为△I1、△I2和△I3，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表A2的示数一定变大
B．电流表A3的示数一定变大
C．|△I1|一定大于|△I2|
D．|△I1|一定小于|△I3|600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/0iginc1mrz4.png\">
参考答案：滑片向右滑动，R1值减小，R1、R2、R3三者并联的总阻值减小，所以R1、R2、R3分压减小，流经R2、R3的电流减小，所以A2的示数减小，干路电流增大．流经R1的电流增大，所以A3的示数一定变大；△I1=△I3+△I2，由于I2减小所以△I2为负值，所以|△I1|＜|△I3，无法判断|△I1|与|△I2|的关系，所以AC错误，BD正确
故选BD
本题解析：
本题难度：一般