重庆市第十八中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷（Word版附解析）

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考试说明：
1、考试时间：90 分钟
2、试题总分：100 分
3、试卷页数：4 页
本卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分组成，满分 100 分，考试时间 90 分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共 48 分）
一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项符合题目要求）
1. 关于课本中出现的几幅图片，下列依次的解释正确的是（ ）
A. 真空冶炼炉利用线圈产生的热量使金属熔化
B. 使用电磁炉加热食物可以用陶瓷锅
C. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 探雷器使用必须不断的移动，当探雷器静止在地雷上方时，将无法报警
【答案】C
【解析】
【详解】A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化,，故 A 错误；
B．使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内没有自由电子，不能产生涡流，所以不可以，故 B 错误；
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，可以减小变压器铁芯中的涡流，故 C 正确；
D．探雷器的探头可以辐射电磁场，当探头靠近有金属部件的地雷时，会产生涡流，从而引发报警，故 D
错误。
故选 C。
2. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直产生的交变电流
i 随时间 t 变化关系如图所示，则（ ）
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A. 该交变电流频率是 0.4Hz
B. 该交变电流最大值是 0.8A
C. t=0.1s 时，穿过线圈平面的磁通量最大
D. 该交变电流瞬时值表达式是 i=0.8 sin5πt
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．该交变电流周期为
则频率是
A 错误；
B．该交变电流最大值是 0.8A，B 正确；
C．t=0.1s 时，感应电流最大，则此时穿过线圈平面 磁通量最小，选项 C 错误；
D．因
该交变电流瞬时值表达式是
D 错误；
故选 B。
3. 如图，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线
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管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A. 线圈 a 中将产生俯视逆时针方向的感应电流
B. 穿过线圈 a 的磁通量变小
C. 线圈 a 对水平桌面的压力 将减小
D. 线圈 a 有扩大的趋势
【答案】A
【解析】
【详解】若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，则电阻减小，电流变大，则螺线管的磁场增强，则穿过线圈 a
的磁通量变大；根据楞次定律“增缩减扩”可知，线圈 a 有收缩的趋势，且有远离螺线管的运动趋势，即
线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增加；根据楞次定律“增反减同”可知，线圈 a 中将产生俯视逆时针方向的
感应电流。
故选 A。
4. 如图所示，在第一象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一质子从 P 点垂直磁场射入，射入时速度方
向与 x 轴夹角为 60°，质子从 y 轴上离开磁场时速度方向与 y 轴垂直。已知质子电荷量为 e、质量为 m，磁
场磁感应强度大小为 B，P 点的坐标为 ，则下列说法不正确的（ ）
A. 质子在磁场中运动的轨迹圆的圆心的坐标为
B. 质子在磁场中运动的轨迹圆的半径
C. 质子射入速度大小为
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D. 质子在磁场中运动的时间为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．如图所示，利用左手定则画出初末位置的洛伦兹力的方向，由此判断出圆心 的所在位置
根据几何关系可得
解得
圆心 的坐标为 ，故 A B 正确；
C．在磁场中，由牛顿第二定律，即
质子射入速度大小为
故 C 错误；
D．质子在磁场中运动的周期
质子在磁场中运动的时间
故 D 正确。
本题选错误的，故选 C。
5. 如图所示，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c 是三个相同的小灯泡，下列说法
正确的是（ ）
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A. 开关 S 闭合后，c 灯立即亮，a、b 灯逐渐亮
B. 开关 S 闭合瞬间，a、b 灯一样亮
C. 开关 S 断开瞬间，流过 a 灯的电流方向与断开前相反
D. 开关 S 断开，c 灯立即熄灭，a、b 灯逐渐熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】AB．开关 S 闭合后，b、c 灯立即亮，a 灯由于与线圈串联，线圈会产生自感电动势，阻碍电流的
通过，因此 a 灯逐渐变亮，故 AB 错误；
C．开关 S 断开瞬间，由于自感的作用，通过线圈与两灯的电流方向为线圈→a 灯→b 灯，因此流过 a 灯的
电流方向仍与未断开前相同，而流过 b 灯的电流方向与断开前相反，故 C 错误；
D．开关 S 断开，c 灯处于断路状态，立即熄灭，而 a、b 灯与线圈串联构成闭合回路，因线圈在开关 S 断
开瞬间产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以 a、b 灯逐渐熄灭，故 D 正确。
故选 D。
6. 如图所示，固定在水平面上的半径为 r 的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁
场。长为 l 的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，接入回路的电阻为 R，随轴以
角速度ω顺时针匀速转动。在圆环的 A 点和电刷间接有阻值为 R 的电阻和电容为 C 的平行板电容器，有一
带电微粒在电容器极板间处于静止状态。不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 微粒带负电 B. 回路中的电动势为
C. 电容器的电荷量为 D. R 两端电压为
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【答案】C
【解析】
【详解】A．金属棒转动过程中，根据右手定则可知，电容器上极板与负极相连，下极板与电源正极相连，
所以粒子受到向上的电场力与场强方向相同，粒子带正电，故 A 错误；
B 回路中的电动势为
故 B 错误；
D．R 两端电压为 ，则
故 D 错误；
C．电容器的电荷量为
故 C 正确
故选 C。
7. 如图所示，厚度为 h、宽度为 d 的导体板放在匀强磁场中，当导体板通过一定电流 I 且电流与磁场方向垂
直时，在导体板的上表面 A 和下表面 之间会产生一定的电势差 ，这种现象称为霍尔效应。若图中的
电流 I 是电子定向运动产生的恒定电流，则（ ）
A. 与导体板的厚度 h 有关
B. 与导体板的宽度 d 有关
C. 导体板上表面 A 的电势比下表面 高
D. 若磁场和电流均反向，导体板上表面 A 的电势比下表面 高
【答案】B
【解析】
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【详解】AB．当电场力与洛伦兹力平衡时，则有
得
导体中通过的电流为
由
得
与导体板的厚度 h 无关，与导体板的宽度 d 有关，故 A 错误，B 正确；
C．电子定向移动中受洛伦兹力向上，导体上表面带上负电，而下表面带正电，所以导体上表面比下表面电
势低，故 C 错误；
B．磁场和电流均反向，根据左手定则可得洛伦兹力方向不变，上表面电势低与下表面，D 错误；
故选 B。
8. 空间中存在如图所示的磁场，Ⅰ、Ⅱ区域的宽度均为 2R，磁感应强度均为 B（Ⅰ区域垂直纸面向里，Ⅱ
区域垂直纸面向外），边长为 的正方形导线框在外力作用下沿纸面以速度 v 匀速通过磁场区域，设导
线框中电流为 I（逆时针为正），从导线框刚进入Ⅰ区域开始计时，向右运动的位移为 x，则下列图像正确的
是（ ）
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A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在线框位移小于 2R 之前，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，感应电流为正值，大小为
由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值
当位移大于 2R 小于 4R 时，线框右侧切割垂直于纸面向外的磁场，线框左侧切割垂直于纸面向里的磁场，
根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，感应电流为负值，大小为
由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值
可知，只有选项 B 符合题意。
故选 B。
二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多项符合题目要求，全部
选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分。有选错的得 0 分）
9. 如图甲所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势 e 随时间 t 变化的图像
如图乙所示，线圈电阻 r=lΩ，电阻 R=3Ω，则下列说法正确的是（ ）
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A. 图示位置产生的感应电流为 0
B. t=0.01s 时，电流表的示数为 0
C. 电阻 R 两端电压为 7.5V
D. 从图示时刻开始，线圈转过 90°时，电阻 R 中的电流方向将发生改变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为 0，则产生的感应电动势为 0，故 A 正
确；
B．电流表的示数为电流有效值，所以 t=0.01s 时，电流表的示数不为 0，故 B 错误；
C．由图乙可知，电动势有效值为
则电阻 R 两端电压为
故 C 正确；
D．线圈经过中性面位置时，电流方向改变，所以从图示时刻开始，线圈转过 90°时，电阻 R 中的电流方向
不发生改变，故 D 错误。
故选 AC。
10. 如图，两根足够长的光滑平行导轨 MNP 和 M'N'P'，MN 部分水平，NP 部分倾斜，且与水平面的夹角为
θ。空间存在竖直向上的匀强磁场。导体棒 EF 静止放置在水平部分上。t=0 时刻，导体棒 GH 在外力作用下
沿倾斜轨道开始匀速下滑，速度大小为 v0。已知两导体棒的质量均为 m，导体棒 EF 始终在水平轨道上，导
体棒 GH 始终在倾斜轨道上，运动过程中两棒与导轨接触良好。则（ ）
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A. 导体棒 EF 的最大速度为
B. 导体棒 EF 的最大速度为
C. 导体棒 EF 整个加速运动过程中，安培力对导体棒 GH 的冲量大小为
D. 导体棒 EF 整个加速运动过程中，安培力对导体棒 GH 的冲量大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．导体棒 GH 在外力作用下沿倾斜轨道开始匀速下滑，速度大小为 v0。由导体切割磁感应线产
生感应电动势，设水平导轨宽为 ，对 GH 有
导体棒 EF 受安培力作用做加速运动，同时也在切割磁感线，当闭合电路中的电流减小为零，导体棒 EF 速
度达到最大速度 ，此时两棒产生的感应电动势大小相等，有
解得
A 正确，B 错误；
CD．导体棒 EF 整个加速运动过程中，导体棒 GH 和 EF 受到的安培力大小始终相等，安培力对导体棒 GH
和 EF 的冲量大小相等，对导体棒 EF，由动量定理
解得
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故安培力对导体棒 GH 的冲量大小为 ，C 正确，D 错误。
故选 AC。
11. 如图所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处同时由静止开始释放，A、B 是面积、磁
感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域，只是 A 区域比 B 区域离地面高，两线圈下落时始终保
持线圈平面与磁场垂直，则（ ）
A. 两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等
B. 两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量相等
C. 两线圈落地时甲的速度较大
D. 乙运动时间较短，先落地
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由
， ，
可得
由于乙进入磁场时的速度较大，则安培力较大，克服安培力做的功较多，即产生的焦耳热较多，故 A 错误；
B．由
可知通过线圈横截面的电荷量相等，故 B 正确；
C．由于甲、乙减少的重力势能相同，甲穿过磁场的过程中产生的热量较少，由能量守恒定律可知，甲落地
时速度较大，故 C 正确；
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D．线圈穿过磁场区域时受到的安培力为变力，设受到的平均安培力为 ，穿过磁场时间为 ，下落全过
程时间为 t，落地时的速度为 v，则全过程由动量定理得
而
，
所以
可见，下落过程中两线圈所受安培力的冲量相等，因为 ，所以 ，即乙运动时间较短，先落地，
故 D 正确。
故选 BCD。
12. 如图所示，左右两部分间距之比为 1∶2 的光滑水平导轨分别放在大小相等、方向相反且与导轨平面垂
直的匀强磁场中。两根质量均为 ，电阻之比 的金属棒垂直静置在水平轨道上。现
用水平拉力 作用在 CD 棒上，使其向右移动 0.5m 时撤去拉力，此时 ，在此过程中
CD 棒产生的热量为 30J。设导轨足够长且两棒始终在不同的磁场中运动，导轨电阻不计，下列说法正确的
是（ ）
A. 撤去外力时导体棒 AB 的速度为 4m/s
B. 撤去外力 F 后，棒 AB、CD 的加速度始终相等
C. 运动的全过程中回路产生的焦耳热为 73.8J
D. 从撤去外力到两棒达到稳定状态，棒 AB、CD 运动的位移之比为 1∶3
【答案】AC
【解析】
【详解】A．撤去外力时，根据能量守恒定律可知
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由题可知
根据焦耳定律
结合
可得
又因为
联立解得撤去外力时导体棒 AB 的速度为
故 A 正确；
B．撤去外力 F 后，回路中的电流相等，根据牛顿第二定律可知 BIL=ma
其中棒 AB、CD 的长度不同，故棒 AB、CD 的加速度不相等，故 B 错误；
C．最终电路中电流为 0，设此时 AB、CD 的速度为 、 ，则有
规定向右为正方向，运动过程中对 AB 根据动量定理有
对 CD 根据动量定理有
联立可得 ，
由能量守恒定律，整个过程中的焦耳热为
解得 Q=73.8J
故 C 正确；
D．从撤去外力到两棒达到稳定状态，若棒 AB、CD 均做匀变速直线运动，则运动的位移之比为
解得
而实际 AB 做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速直线运动的位移 xAB，实际 CD 做加速度减小的减速
运动，位移小于匀减速直线运动的位移 xCD，即实际上运动的位移之比大于 13∶14，不可能为 1∶2，故 D
错误。
故选 AC。
第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分）
三、实验题（本大题 2 个小题，共 14 分，将正确的答案填写相应的位置）
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13. 某同学想测某电阻的阻值。
（1）该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为______Ω。
（2）为了更准确地测量该电阻的阻值 ，有以下实验器材可供选择：
A．电流表 （量程为 0~15mA，内阻 约为 2Ω）；
B．电流表 （量程为 0~3mA，内阻 ）；
C．定值电阻 ；
D．定值电阻 ；
E．滑动变阻器 （0~20Ω，允许通过的最大电流为 200mA）；
F．滑动变阻器 （0~100Ω，允许通过的最大电流为 50mA）；
G．蓄电池 E（电动势为 3V，内阻很小）；
H．开关 S。
（3）滑动变阻器应选择______（填“ ”或“ ”）。
（4）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示。则图中与 串联的定值电阻 R 应选择______（填
“ ”或“ ”）。
（5）该同学在某次实验过程中测得电流表 的示数为 ，电流表 的示数为 ，则该电阻表达式
______（用题中所给物理量的符号表示）。
【答案】 ①. 260 ②. R3 ③. R1 ④.
【解析】
【详解】[1]图甲中欧姆表的读数为 。
[2]图乙中滑动变阻器连接方式为分压式，为了调节方便，应选择总阻值较小的滑动变阻器，即选 R3。
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[3]由于电源电压为 3V，应将 A2 改装成量程为 3V 的电压表，因此串联的电阻为
故选 R1。
[4]由并联电路规律得
解得
14. 某兴趣小组准备准确测量两节干电池组成的电池组（电动势约为 ，内阻约为 的电动势和内电
阻，在实验室找到了下列器材。
A.电压表 （量程为 ，内阻约为
B.电压表 （量程为 ，内阻约为
C.电流表 （量程为 ，内阻为
D.电流表 （量程为 ，内阻为
E.滑动变阻器 （最大阻值为
F.开关、导线
（1）若该小组用如图甲所示的电路进行测量， 表应选择___________（填“A”或“B”），N 表应选择
_________（填“C”或“D”）。
（2）实验开始前，将滑动变阻器的滑片调到 端，闭合开关，逐渐向 端移动滑片，记录多组电流表和电
压表的示数，直至电流表接近满偏。若电压表的表盘如图乙所示，此时电压表的读数为___________ 。
（3）图丙为该实验绘制的 线，由图可知该电池组的电动势 E=___________ ， _________Ω。（结
果均保留 1 位小数）
（4）不计电压表内阻的影响，滑片移动过程中，滑动变阻器 消耗的功率最大值为___________ （结果
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保留 2 位有效数字）。
【答案】（1） ①. A ②. C
（2）2.35 （3） ①. 3.0 ②. 1.5
（4）0.56
【解析】
【小问 1 详解】
[1]电动势约为 ，所以 表应选 ，故选 A；
[2]电路里最大电流约为
N 表应选择 A1，刚好满足量程要求，选择 A2，量程太大。故选 C。
【小问 2 详解】
电压表量程为 ，所以电压表的读数为 2.35V
【小问 3 详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律
整理得
结合图像可知
解得
【小问 4 详解】
滑动变阻器 消耗 功率
当
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时，滑动变阻器 消耗的功率最大，最大值为
四、计算题（本大题 4 个小题，共 38 分，解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步
骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 正方形线框边长 ，匝数 匝，总电阻 ，线框总质量 。用绳子将其吊在
天花板下，线框竖直静止且上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，
磁场方向如图甲所示，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示， 。求：
（1）判断线框中的电流方向；
（2）求线框中的电流大小；
（3）在 时绳子的拉力大小 F。
【答案】（1）顺时针方向
（2）0.25A （3）55N
【解析】
【小问 1 详解】
穿过线圈的磁通量向里减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿顺时针方向；
【小问 2 详解】
由图可知
感应电动势
电流大小
【小问 3 详解】
由左手定则，线圈受安培力向下，则在 时绳子的拉力大小 F=mg+F 安
其中
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解得 F=55N
16. 如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨宽 ，导轨上放有垂直导轨的金属杆 PQ，
金属杆质量 、电阻 ，空间存在磁感应强度 、方向竖直向下的匀强磁场。导轨
左端连接有电阻 ，其余部分电阻不计，导轨与金属杆间的动摩擦因数 。某时刻给金属杆
一个水平向右的恒力 F，金属杆 PQ 由静止开始运动，若金属杆 PQ 向右运动 时达到最大速度
，重力加速度 ，求：
（1）金属杆 PQ 达到最大速度时，PQ 两端的电压；
（2）水平恒力 F 的大小；
（3）金属杆 PQ 从静止开始到达到最大速度用的时间。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
金属杆 PQ 达到最大速度时产生的感应电动势
回路中的电流
可知 PQ 两端的电压
【小问 2 详解】
达到最大速度时，导体棒受到的安培力
则根据平衡条件可得
解得
【小问 3 详解】
金属杆 PQ 从静止开始到达到最大速度，由动量定理
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其中
解得
17. 水平面内固定有两根平行光滑导轨，其中 AD、EF 段用绝缘材料制成，其余部分为金属。两平行导轨的
间距为 L＝2m，导轨的左侧连接一阻值为 R＝2Ω的定值电阻，右侧接有一电容 的电容器，电
容器不带电。水平导轨的 MNPQ 区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B＝0.5T，MA 和 NE 的
长度均为 x＝3.6m。金属棒 a 垂直放置在导轨的 MN 处，质量为 ，接入电路的电阻为 r＝1Ω，
金属棒 b 垂直导轨放置于 DF 左侧，质量 。现使金属棒 a 以初速度 向右运动，与静
止的金属棒 b 发生弹性碰撞，碰撞后金属棒 b 向右运动，最终速度稳定。不计金属导轨的电阻，求：
（1）金属棒 a 与金属棒 b 碰撞后的速度大小各是多少；
（2）整个运动过程中金属棒 a 上产生的焦耳热；
（3）金属棒 b 稳定运动时电容器所带的电荷量。
【答案】（1） ， ；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）金属棒 a 第一次出磁场时，根据动量定理
其中
解得
金属棒 a 与金属棒 b 碰撞，根据动量守恒以及机械能守恒可得
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解得
，
则金属棒 a 与金属棒 b 碰撞后，金属棒 a 的速度大小为 ，金属棒 b 的速度大小为 。
（2）碰撞后，金属棒 a 向左运动，若金属棒 a 向左能通过磁场，以向左为正方向，根据动量定理
其中
解得
可知假设不成立，金属棒 a 停在磁场中，根据能量守恒整个运动过程中产生的热量为
整个运动过程中金属棒 a 上产生的焦耳热为
（3）金属棒 b 稳定运动时，根据动量定理
其中
电容器的电势差为
解得电容器所带的电荷量为
18. 如图甲所示，两根完全相同的金属导轨平行放置，宽 ，其中倾斜部分 abcd 光滑且与水平方向夹
角为 ，匀强磁场垂直斜面向下，磁感应强度 ，轨道顶端 ac 接有电阻 。导轨水
平部分粗糙，动摩擦因数为 且只有边界 zk、ke、ep、pn，nf、fz 之间有竖直向下的匀强磁场，磁感
应强度大小也为 ，其中磁场左边界 zk 长为 1m，边界 ke、zf 与水平导轨间夹角均为 且长
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度相等，磁场右边界 pn 与两个导轨垂直。一金属棒与导轨接触良好，在斜面上由静止释放，到达底端 bd
时已经匀速，速度大小为 。当金属棒进入导轨的水平部分时（不计拐角处的能量损失），给金属
棒施加外力，其在轨道水平部分 zkef 之间运动时速度的倒数 与位移 x 图像如图乙所示，棒运动到 ef 处时
撤去外力，此时棒速度大小为 ，最终金属棒恰能运动到磁场的右边界 pn 处。已知运动中金属棒始终与
导轨垂直，金属棒连入电路中的电阻为 ，水平磁场边界 ep 的长度 d 为 4m， 。求：
（1）金属棒的质量 m 的大小；
（2）金属棒在水平导轨上从 bd 边界运动到 pn 边界共用时 t 为多少；
（3）金属棒在水平导轨上运动时，外力所需做的功。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
金属棒在斜面上运动，匀速时，根据受力平衡可得
其中动生电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
【小问 2 详解】
由几何关系可知，bd 边界与边界 ef 距离为 1m，乙图中图像与横轴所围面积代表金属棒从 bd 到 ef 的时间，
则有
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设金属棒从 ef 运动到 pn 所用时间为 ，从撤去外力到运动至 pn 处，由动量定理得
其中
联立解得
则金属棒在水平导轨上从 bd 边界运动到 pn 边界共用时
小问 3 详解】
金属棒在水平轨道 zkef 间运动时，金属棒所受安培力
而电流
动生电动势
金属棒切割磁感线的有效长度
联立可得
由图像得
变形得到
联立可得
金属棒在水平轨道 zkef 间运动过程中
所以
由动能定理有
解得
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