2014河北高二上学期人教版高中物理期中考试72584
高中
整体难度：偏难
2013-11-27
题号
一
二
三
四
五
评分
一、综合题 (共4题)
添加该题型下试题
1.
如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。
（1）求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；
（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；
（3）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。
难度：
知识点：专题八 电磁感应
使用次数：54
【答案】
⑴棒产生的感应电动势
1分
通过
的电流大小
1分
电流方向为b→a 1分
⑵棒产生的感应电动势为
1分
感应电流
1分
棒受到的安培力大小
，方向沿斜面向上 1分
根据牛顿第二定律 有 
1分
解得 
1分
⑶导体棒最终静止，有 
压缩量
1分
设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律 有
1分
1分
电阻R上产生的焦耳热
1分
2.
两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为
,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问：
(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量，力F做的功W是多少？
难度：
知识点：专题八 电磁感应
使用次数：193
【答案】
【解析】(1)棒cd受到的安培力为
棒cd在共点力作用下平衡，则
Fcd=mgsin30° (1分)
由①②式代入数值得：
I=1 A (1分)
根据楞次定律可知，棒cd中电流方向由d至c. (1分)
(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，
Fab=Fcd
对棒ab，由共点力平衡条件得：
(1分)
代入数据解得：F=0.2 N (1分)
(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1 J热量，由焦耳定律知Q=I2Rt (1分)
设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势
由闭合电路欧姆定律可知
(1分)
根据运动学公式可知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移
x=vt 则力F做的功W=Fx （1分）
联立以上各式，代入数值解得：
W=0.4 J （1分）
3.
如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s' 后停下，在滑行s' 的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。
求：
（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q；
（2）导体杆运动过程中的最大速度vm；
难度：
知识点：专题八 电磁感应
使用次数：129
【答案】
【解析】
试题分析：（1）拉力F作用过程中，在时间△t内，磁通量为△Φ，通过电阻R上电量q
（2分）
（2）撤去F后金属棒滑行过程中动能转化为电能
∵
（1分）
由能量守恒定律，得
（2分）
∴
（1分）
4.
如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左导轨与水平面夹30°角，右导轨与水平面夹60°角，左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为B的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为B的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ=
，回路电阻恒为R，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑
距离时，ab杆才开始运动。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。
（1）试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度
（2）以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？
（3）cd棒的最终速度为多少？
难度：
知识点：专题八 电磁感应
使用次数：147
【答案】
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）ab杆刚运动时，有
∴F安=
（3分）
由安培力公式F安=BIL得I=
（1分）
由闭合电路欧姆定律得E=
（1分）
对cd杆由法拉第电磁感应定律
∴
（1分）
（2）由动能定理有：mgssin60°-μmgscos60°-W克安=
（2分）
W克安=Q （1分）
故：Q= （1分）
（3）mgsin60°-μmgcos60°=
（2分）
（1分）
二、填空题 (共2题)
添加该题型下试题
1.
如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为
，此时线框中的电功率为________，此过程回路产生的焦耳热为________。
难度：
知识点：专题八 电磁感应
使用次数：127
【答案】
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试题总数：
20
总体难度：
偏难
难度统计
难度系数
数量
占比
偏难
5
25.0%
中等
12
60.0%
容易
3
15.0%
题型统计
大题类型
数量
占比
综合题
4
20.0%
填空题
2
10.0%
多项选择
8
40.0%
选择题
6
30.0%
知识点统计
知识点
数量
占比
专题八 电磁感应
17
85.0%
（补充）表征交变电流的物理量
1
5.0%
互感和自感
1
5.0%
法拉第电磁感应定律
1
5.0%
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