辽宁省辽阳县集美学校2018_2019学年高二物理下学期开学考试试题.doc

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1、- 1 -辽宁省辽阳县集美学校 2018-2019 学年高二物理下学期开学考试试题一、选择题（1-6 单选 7-10 多选 每题 4 分 共 40 分）1一根长为 L，横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为 ，棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为( )A. B. C nev D.mv22eL mv2Sne evSL2现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。如图 2 所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，

2、前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为( )A Um B. C. D. UmUm2 2Um2 23. 如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的 A、 B 两灯变亮， C、 D 两灯变暗，故障的原因可能是( )A R1短路 B R2断路 C R2短路 D R3短路4.下列说法不正确的是( )A挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频B在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象C部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌D较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振5.如图所示，质量 m0.

3、5 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为 37、宽度 L1 m 的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路- 2 -中，电源的电动势 E8 V、内阻 r1 ，额定功率为 8 W、额定电压为 4 V 的电动机 M 正常工作。取 sin 370.6， cos 370.8，重力加速度大小 g10 m/s2，则磁场的磁感应强度大小为( )A2 T B1.73 T C1.5 T D1 T6.如图甲所示， a、 b 两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为 60时，圆心处的磁感应强度大小为 B。如图乙所示，

4、c导线中通有与 a、 b 导线完全相同的电流， a、 b、 c 垂直圆平面放置在圆周上，且 a、 b 两导线与圆心连线的夹角为 120， b、 c 两导线与圆心连线的夹角为 30，则此时圆心处的磁感应强度大小为( )A. B B B C0 D. B63 27.如图理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )A原、副线圈匝数比为 91B原、副线圈匝数比为 19C此时 a 和 b 的电功率之比为 91D此时 a 和 b 的电功率之比为 198.如图所示是一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t0 时刻

5、的波形图，图中质点 P 正沿 y 轴正方向运动，此波的传播速度为 v4 m/s，则( )- 3 -A质点 P 的振动周期为 T1.0 sB x1.0 m 处质点做简谐运动的表达式为 y5cos(4 t) cmC x1.0 m 处质点在 02.5 s 内通过的路程为 50 cmD t0.25 s 时， x2.0 m 处质点有最大正向加速度9.如图 xOy 平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度 B1 T 的匀强磁场，ON 为处于 y 轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为 9 m， M 点为 x 轴正方向上一点， OM3 m。现有一个比荷大小为 1.0 C/kg 可视为质点带正电的小球(重

6、力不计)从挡板下端 N 处小孔qm以不同的速度沿 x 轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过 M 点，则小球射入的速度大小可能是( )A3 m/s B3.75 m/s C4 m/s D5 m/s10.如图所示，有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为 r、电阻为 2R 的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直。金属杆 Oa 一端可绕环的圆心 O 旋转，另一端 a 搁在环上，电阻值为 R；另一金属杆 Ob 一端固定在 O 点，另一端 b固定在环上，电阻值也是 R。已知 Oa 杆以角速度 匀速旋转，所有

7、接触点接触良好， Ob 不影响 Oa 的转动，则下列说法正确的是( )A流过 Oa 的电流可能为B r25R- 4 -B流过 Oa 的电流可能为6B r225RC Oa 旋转时产生的感应电动势的大小为 Br 2D Oa 旋转时产生的感应电动势的大小为 Br 212二、实验题（每空 2 分共 18 分）11.小程在实验室测量某金属丝的电阻率时，经分析需要一个量程为 6 V 的电压表与一个量程为 0.6 A 的电流表，但实验室为其提供的器材有两个满偏电流为 Ig3 mA、内阻为Rg120 的电流表，两个最大阻值为 9 999.9 的电阻箱。现用以上器材改装成满足上述要求的电压表和电流表，要得到量程

8、为 6 V 的电压表需将_联的电阻箱调到_，要得到量程为 0.6 A 的电流表需将_联的电阻箱调到_ 。12.为了测量某待测电阻 Rx的阻值(约为 30 )，有以下一些器材可供选择。电流表 A1(量程 050 mA，内阻约 10 )；电流表 A2(量程 03 A，内阻约 0.12 )；电压表 V1(量程 03 V，内阻很大)；电压表 V2(量程 015 V，内阻很大)；电源 E(电动势约为 3 V，内阻约为 0.2 )；定值电阻 R(20 ，允许最大电流 1.0 A)；滑动变阻器 R1(010 ，允许最大电流 2.0 A)；滑动变阻器 R2(01 k，允许最大电流 0.5 A)；单刀单掷开关

9、S 一个，导线若干。(1)电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_。(填字母代号)(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻 Rx的实验电路图。(要求所测量范围尽可能大)(3)某次测量中，电压表示数为 U 时，电流表示数为 I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx_。三、计算题（13 题 12 分 14 题 14 分 15 题 16 分）- 5 -13.一列沿 x 方向传播的简谐横波，在 t0 时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为 10 cm。 P、 Q 两点的坐标分别为(1，0)和(9，0)，已知 t0.7 s 时， P 点第二次出现波峰。(1)这列波的传播速度多大？ (2)从 t0 时刻起，经过

10、多长时间 Q 点第一次出现波峰？14. 如图甲所示， M、 N 为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为 d，两板中央各有一个小孔 O、 O正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。有一群正离子在 t0 时垂直于 M 板从小孔 O 射入磁场。已知正离子质量为 m、带电荷量为 q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为 T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响。求：(1)磁感应强度 B0的大小；(2)要使正离子从 O孔垂直于 N 板射出磁场，正离子射入磁场时的速度 v0的可能值。15.如图所示，无限长金属导轨

11、 EF、 PQ 固定在倾角为 53的光滑绝缘斜面上，轨道间距L1 m，底部接入一阻值为 R0.4 的定值电阻，上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度 B2 T。一质量为 m0.5 kg 的金属棒 ab 与导轨接触良好， ab 与导轨间的动摩擦因数 0.2， ab 连入导轨间的电阻 r0.1 ，电路中其余电阻不计。现用一质量为M2.86 kg 的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与 ab 相连。由静止释放M，当 M 下落高度 h2.0 m 时， ab 开始匀速运动(运动中 ab 始终垂直导轨，并接触良好)。不计空气阻力，sin 530.8，cos 530.6，取 g10 m/s

12、2。求：- 6 -(1)ab 棒沿斜面向上运动的最大速度 vm；(2)ab 棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻 R 上产生的焦耳热 QR和流过电阻 R 的总电荷量 q- 7 -高 二 物 理 假 期 验 收 考 试 卷一、选择题（1-6 单选 7-10 多选 每题 4 分共 40 分）1一根长为 L，横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为 ，棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为( )图 1A. B. C nev D.mv22eL mv2Sne evSL解析 欧姆

13、定律 I ，电流的微观表达式 I neSv，电阻定律 R ，则金属棒内场强大小UR LS为 E nev ，故 C 正确。UL IRL答案 C2现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。如图 2 所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为( )图 2A Um B.Um2C. D. Um2Um2 2解析 由有效值的概念可得 T，解得 U ，选项 B 正确。（ Um2） 2R T2 U2R Um2答案 B3. 如图 10 所示电路中，由于某

14、处出现了故障，导致电路中的 A、 B 两灯变亮， C、 D 两灯变暗，故障的原因可能是( )- 8 -图 10A R1短路 B R2断路 C R2短路 D R3短路解析 A 灯在干路上， A 灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项 B 被排除；因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器上的电压降低， C、 D 两灯变暗， A、 B 两灯变亮，这说明发生短路的电阻与 C、 D 两灯是并联的，而与 A、 B 两灯是串联的。观察电路中电阻的连接形式，只有 R3短路符合条件。故应选 D。答案 D4.(多选)下列说

15、法正确的是( )A摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确B挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频C在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象D部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌E较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振答案 BDE5.如图 4 所示，质量 m0.5 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为 37、宽度L1 m 的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势 E8 V、内阻 r1 ，额定功率为 8 W、额定电压为 4 V 的电动机M 正常工作。取 sin 370.6 ，co

16、s 370.8，重力加速度大小 g10 m/s2，则磁场的磁感应强度大小为( )图 4A2 T B1.73 T C1.5 T D1 T解析 电动机 M 正常工作时的电流 I1 2 A，电源内阻上的电压 U E U8 V4 P1U- 9 -V4 V，根据欧姆定律得干路中的电流 I 4 A，通过导体棒的电流 I2 I I12 A，Ur导体棒受力平衡，有 BI2L mgsin 37，得 B1.5 T，只有选项 C 正确。答案 C6.如图 5 甲所示， a、 b 两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为 60时，圆心处的磁感应强度大小为 B。如图乙所

17、示，c 导线中通有与 a、 b 导线完全相同的电流， a、 b、 c 垂直圆平面放置在圆周上，且 a、 b 两导线与圆心连线的夹角为 120， b、 c 两导线与圆心连线的夹角为 30，则此时圆心处的磁感应强度大小为( )图 5A. B B B C0 D. B63 2解析 当 a、 b 两导线与圆心连线的夹角为 60时，它们在圆心处的磁感应强度如图甲所示，设 Ba Bb B1，则有 B B1。当 a、 b 两导线与圆心连线夹角为 120时，如图乙所示，它3们在圆心处的磁感应强度矢量和为 B B1，再与 c 导线在圆心处产生的磁场叠加后磁感应强度矢量和为 B1，因此圆心处的磁感应强度大小为 B，

18、A 选项正确。263答案 A7.如图理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )- 10 -图 15A原、副线圈匝数比为 91B原、副线圈匝数比为 19C此时 a 和 b 的电功率之比为 91D此时 a 和 b 的电功率之比为 19解析 设灯泡的额定电压为 U0，两灯均能正常发光，所以原线圈输出端电压为 U19 U0，副线圈两端电压为 U2 U0，故 ，根据 ，A 正确，B 错误；根据公式 可得，U1U2 91 U1U2 n1n2 91 I1I2 n2n1 ，由于小灯泡两端的电压相等，所以根

19、据公式 P UI 可得，灯泡 a 和 b 的电功率之比I1I2 19为 19，C 错误，D 正确。答案 AD8.如图 2 所示是一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t0 时刻的波形图，图中质点 P 正沿 y 轴正方向运动，此波的传播速度为 v4 m/s，则( )图 2A此波沿 x 轴正方向传播B质点 P 的振动周期为 T1.0 sC x1.0 m 处质点做简谐运动的表达式为 y5cos(4 t) cmD x1.0 m 处质点在 02.5 s 内通过的路程为 50 cmE t0.25 s 时， x2.0 m 处质点有最大正向加速度解析 因质点 P 正沿 y 轴正方向运动，由“上下坡法”知波沿 x 轴

20、正方向传播，A 对；由题图知波长为 4 m，由 vT 知各质点振动周期为 T1.0 s，B 对；由题图知 x1.0 m 处质点做简谐运动的表达式为 y5cos(2 t) cm，C 错； t2.5 s2.5 T，所以 x1.0 m处质点在 02.5 s 内通过的路程为 s2.54 A50 cm，D 对； t0.25 s 时， x2.0 mT4- 11 -处质点正处于波峰，具有最大负向加速度，E 错。答案 ABD9.如图 10， xOy 平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度 B1 T 的匀强磁场， ON 为处于 y 轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为 9 m， M 点为 x 轴正方向上

21、一点， OM3 m。现有一个比荷大小为 1.0 C/kg 可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端 N 处小qm孔以不同的速度沿 x 轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过 M 点，则小球射入的速度大小可能是( )图 10A3 m/s B3.75 m/s C4 m/s D 5 m/s解析 因为小球通过 y 轴的速度方向一定是 x 方向，故带电小球圆周运动轨迹半径最小值为 3 m，即 Rmin ，解得 vmin3 m/s；经验证，带电小球以 3 m/s 速度进入磁场，与mvminqBON 碰撞一次，再经四分之三圆周经过 M 点，如图甲

22、所示，A 项正确；当带电小球与 ON 不碰撞，直接经过 M 点，如图乙所示，小球速度沿 x 方向射入磁场，则圆心一定在 y 轴上，作出 MN 的垂直平分线，交于 y 轴的点即得圆心位置，由几何关系解得轨迹半径最大值 Rmax5 m，又 Rmax ，解得 vmax5 m/s，D 项正确；当小球速度大于 3 m/s、小于 5 m/s 时，mvmaxqB轨迹如图丙所示，由几何条件计算可知轨迹半径 R3.75 m，由半径公式 R 得 v3.75 mvqBm/s，B 项正确；由分析易知选项 C 错误。甲- 12 -乙 丙答案 ABD10.转动切割(多选)如图 7 所示，有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场

23、，磁场方向垂直纸面向里，一半径为 r、电阻为 2R 的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直。金属杆 Oa 一端可绕环的圆心 O 旋转，另一端 a 搁在环上，电阻值为 R；另一金属杆 Ob 一端固定在 O 点，另一端 b 固定在环上，电阻值也是 R。已知 Oa 杆以角速度 匀速旋转，所有接触点接触良好， Ob 不影响 Oa 的转动，则下列说法正确的是( )图 7A流过 Oa 的电流可能为B r25RB流过 Oa 的电流可能为6B r225RC Oa 旋转时产生的感应电动势的大小为 Br 2D Oa 旋转时产生的感应电动势的大小为 Br 212解析 Oa 旋转时产生的感应电动势的大小

24、为 E Br 2，D 正确，C 错误；当 Oa 旋转到与12Ob 共线但不重合时，等效电路如图甲所示，此时有 Imin ，当 Oa 与 Ob 重合时，E2.5R B r25R环的电阻为 0，等效电路如图乙所示，此时有 Imax ，所以E2R B r24R I ，A、B 正确。B r25R B r24R- 13 -答案 ABD二、实验题（每空 2 分共 18 分）11.电流表、电压表的改装小明在实验室测量某金属丝的电阻率时，经分析需要一个量程为 6 V 的电压表与一个量程为 0.6 A 的电流表，但实验室为其提供的器材有两个满偏电流为Ig3 mA、内阻为 Rg120 的电流表，两个最大阻值为 9

25、 999.9 的电阻箱。现用以上器材改装成满足上述要求的电压表和电流表，要得到量程为 6 V 的电压表需将_联的电阻箱调到_，要得到量程为 0.6 A 的电流表需将_联的电阻箱调到_ 。解析 要将提供的电流表改装成量程为 6 V 的电压表，应串联一个电阻，设应串联电阻的阻值为 R1，则 Ug IgRg310 3 120 V0.36 V， UR1 U Ug6 V0.36 V5.64 V，根据串联电路中的电压分配关系可得 R1 Rg 120 1 880 ，即应串联一个 1 880 UR1Ug 5.640.36 的电阻，故串联的电阻箱应调到 1 880 。要将提供的电流表改装成量程为 0.6 A 的

26、电流表，应并联一个电阻，设应并联电阻的阻值为R2，则 IR2 I Ig0.6 A310 3 A0.597 A，根据并联电路中的电流分配关系可得 R2Rg 120 0.6 ，即应并联一个 0.6 的电阻，故并联的电阻箱应调到 0.6 IgIR2 0.0030.597。答案 串 1 880 并 0.612.实验电路的设计为了测量某待测电阻 Rx的阻值(约为 30 )，有以下一些器材可供选择。电流表 A1(量程 050 mA，内阻约 10 )；电流表 A2(量程 03 A，内阻约 0.12 )；电压表 V1(量程 03 V，内阻很大)；电压表 V2(量程 015 V，内阻很大)；电源 E(电动势约为

27、 3 V，内阻约为 0.2 )；定值电阻 R(20 ，允许最大电流 1.0 A)；- 14 -滑动变阻器 R1(010 ，允许最大电流 2.0 A)；滑动变阻器 R2(01 k，允许最大电流 0.5 A)；单刀单掷开关 S 一个，导线若干。(1)电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_。(填字母代号)(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻 Rx的实验电路图。(要求所测量范围尽可能大)(3)某次测量中，电压表示数为 U 时，电流表示数为 I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx_。解析 (1)首先选取唯一性器材：电源 E(电动势约为 3 V，内阻约为 0.2 )，定值电阻R(20 允许最大电流 1

28、.0 A)，单刀单掷开关 S，导线。电源电动势约为 3 V，所以电压表选择 V1(量程 03 V，内阻很大)；待测电阻 Rx的阻值约为 30 ，流过 Rx的最大电流为0.1 A100 mA，如果电流表选择 A2(量程 03 A，内阻约 0.12 )，指针偏转很小，3 V30 测量不准确，所以只能选择 A1(量程 050 mA，内阻约 10 )；滑动变阻器 R2的全值电阻太大，操作不便，所以滑动变阻器应选 R1(010 ，允许最大电流 2.0 A)。(2)因为实验要求所测量范围尽可能大，所以滑动变阻器应采用分压接法；因为待测电阻 Rx的阻值远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法；为了使流过电流表

29、的电流不超过其最大量程，即 50 mA，应给待测电阻串联一个定值电阻 R，起保护作用。实验原理图如图所示。(3)根据欧姆定律可得 Rx R。UI答案 (1)A 1 V 1 R1 (2)见解析图 (3) RUI三、计算题（13 题 12 分 14 题 14 分 15 题 16 分）13.一列沿 x 方向传播的简谐横波，在 t0 时刻的波形如图 4 所示，质点振动的振幅为 10 cm。 P、 Q 两点的坐标分别为(1，0)和(9，0)，已知 t0.7 s 时， P 点第二次出现波峰。- 15 -图 4(1)这列波的传播速度多大？(2)从 t0 时刻起，经过多长时间 Q 点第一次出现波峰？(3)当

30、Q 点第一次出现波峰时， P 点通过的路程为多少？解析 (1)由题意可知该波的波长为 4 m， P 点与最近波峰的水平距离为 3 m，距离下一个波峰的水平距离为 7 m所以 v 10 m/sst(2)Q 点与最近波峰的水平距离为 11 m故 Q 点第一次出现波峰的时间为 t1 1.1 ss1v(3)该波中各质点振动的周期为 T 0.4 s vQ 点第一次出现波峰时质点 P 振动了 t20.9 s则 t22 T T14 9T4质点每振动 经过的路程为 10 cmT4当 Q 点第一次出现波峰时， P 点通过的路程 s0.9 m。答案 (1)10 m/s (2)1.1 s (3)0.9 m14. 如

31、图 11 甲所示， M、 N 为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为 d，两板中央各有一个小孔 O、 O正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。有一群正离子在 t0 时垂直于 M 板从小孔 O射入磁场。已知正离子质量为 m、带电荷量为 q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为 T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响。求：- 16 -图 11(1)磁感应强度 B0的大小；(2)要使正离子从 O孔垂直于 N 板射出磁场，正离子射入磁场时的速度 v0的可能值。解析 (1)正离子射入磁场，由洛伦兹力提供向心

32、力，即qv0B0做匀速圆周运动的周期 T02 rv0联立两式得磁感应强度 B02 mqT0(2)要使正离子从 O孔垂直于 N 板射出磁场，离子的运动轨迹如图所示，两板之间正离子只运动一个周期即 T0时，有 rd4当在两板之间正离子共运动 n 个周期，即 nT0时，有 r (n1，2，3，)d4n联立求解，得正离子的速度的可能值为v0 (n1，2，3，)B0qrm d2nT0答案 (1) (2) (n1，2，3，)2 mqT0 d2nT015.如图 11 所示，无限长金属导轨 EF、 PQ 固定在倾角为 53的光滑绝缘斜面上，轨道间距 L1 m，底部接入一阻值为 R0.4 的定值电阻，上端开口。

33、垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度 B2 T。一质量为 m0.5 kg 的金属棒 ab 与导轨接触良好， ab 与导轨间的动摩擦因数 0.2， ab 连入导轨间的电阻 r0.1 ，电路中其余电阻不计。现用一质量为 M2.86 kg 的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与 ab 相连。由静止释放M，当 M 下落高度 h2.0 m 时， ab 开始匀速运动(运动中 ab 始终垂直导轨，并接触良好)。不计空气阻力，sin 530.8，cos 530.6，取 g10 m/s 2。求：- 17 -图 11(1)ab 棒沿斜面向上运动的最大速度 vm；(2)ab 棒从开始运动到匀速运动的这段时间

34、内电阻 R 上产生的焦耳热 QR和流过电阻 R 的总电荷量 q。解析 (1)由题意知，由静止释放 M 后， ab 棒在绳拉力 T、重力 mg、安培力 F 和导轨支持力N 及摩擦力 f 共同作用下沿导轨向上做加速度逐渐减小的加速运动直至匀速运动，当达到最大速度时，由平衡条件有T mgsin F f0N mgcos 0T Mg又 f Nab 棒所受的安培力 F BIL回路中的感应电流 IBLvmR r联立以上各式，代入数据解得最大速度 vm3 m/s(2)由能量守恒定律知，系统的总能量守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能、焦耳热及由于摩擦产生的内能之和，有Mgh mghsin (M m)v Q fh12 2m电阻 R 产生的焦耳热 QR QRR r根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有流过电阻 R 的总电荷量 q tI 电流的平均值 I E R r- 18 -感应电动势的平均值 E t磁通量的变化量 B(Lh)联立以上各式，代入数据解得 QR26.3 J， q8 C。答案 (1)3 m/s (2)26.3 J 8 C