【物理】北京市顺义区第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

【物理】北京市顺义区第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

2019 年 11 月顺义二中第一学期期中高二物理试卷 一、单选题（本大题共 20 小题，每题 3 分，共 60 分） 1.历经十年对“磁生电”的探索，最终发现电磁感应现象的科学家是 A. 法拉第 B. 安培 C. 奥斯特 D. 麦克斯韦 【答案】A 【解析】 详解】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象．故 BCD 错误，A 正确． 2.下列各组物理量中前者为矢量、后者为标量的是 A. 位移和速度 B. 速率和电流 C. 电动势和电势 D. 加速度和电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A.位移和速度都是矢量，故 A 错误． B.速率是速度的大小，是标量．电流虽然有方向，但电流运算时不遵守矢量运算法则平行四 边形定则，所以电流是标量，故 B 错误． C.电动势和电势都是标量，故 C 错误． D.加速度是矢量，电势差是标量，故 D 正确． 3.真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来 的 3 倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的( ) A. 7 倍 B. 8 倍 C. 9 倍 D. 10 倍 【答案】C 【解析】 开始时根据库仑定律得： ① 当电荷间距离不变，它们的电荷量都变为原来的 3 倍： ② 联立①②得：F1=9F，故 C 正确． 点评：对于库仑定律公式涉及物理量较多，要明确公式中各个物理量的含义，可以和万有引 力公式对比理解． 4.三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中，线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直，线圈Ⅱ、Ⅲ 【 1 2 2 q q rF k= 1 2 2 9q q rF k= 平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为 30°和 45°，如图所示．穿过线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别 为 ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ.下列判断正确的是( 　　) A. ΦⅠ＝ΦⅡ B. ΦⅡ＝ΦⅢ C. ΦⅠ＞ΦⅡ D. ΦⅢ＞ΦⅡ 【答案】C 【解析】 线圈在 I 位置时，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大为：Φl=BS 线圈在Ⅱ、Ⅲ位置时，穿过线圈的磁通量分别为：ΦⅡ=BScos30°= BS，ΦⅢ=BScos45°= BS．则有：Φl＞ΦⅡ＞ΦⅢ，故选 C． 点睛：理解磁通量的物理意义：穿过磁场中某一面积的磁感线的条数；对于匀强磁场，可以 根据公式 Φ=BScosθ 判断磁通量如何变化． 5.如图所示，阴极射线管（A 为其阴极）放在蹄形磁铁的 N、S 两极间，当阴极射线管与高 压直流电源相连接时，从 A 射出电子束，在磁场的作用下发生偏转，以下说法正确的是 A. A 接直流高压电源的正极，电子束向上偏转 B. A 接直流高压电源 正极，电子束向下偏转 C. A 接直流高压电源的负极，电子束向上偏转 D. A 接直流高压电源的负极，电子束向下偏转 【答案】D 【解析】 【详解】为了使电子束射出后得到电场的加速，则 A 接直流高压电源的负极，根据左手定 则可知，电子束向下偏转；故选项 D 正确，ABC 错误； 的 3 2 2 2 6.某静电场的电场线分布如图所示，图中 P、Q 两点的电场强度的大小分别为 EP 和 EQ，电 势分别为 φP 和 φQ，则（　　） A. 电势 ，电场强度 B. 电势 ，电场强度 C 电势 ，电场力 D. 电场强度 ，电场力 【答案】A 【解析】 【详解】因为 P 点电场线较 Q 点密集，可知 P 点场强较大，即 ；则所受电场力关 系 ；沿电场线电势逐渐降低，可知 ； 故选 A。 7.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据磁极间的相互作用规律可知，A 中 N 极应该指右；根据右手螺旋定则可知，B 中环形导线左端是 N 极，故小磁针 N 极应该指左，选项 B 错误；C 中螺线管里边的磁感线 向右，故小磁针的 N 极应该指向右边，选项 C 正确；D 中直导线右边的磁场垂直纸面向里， 故小磁针的 N 极应该指里，选项 D 错误． 8.如下图所示的均匀磁场中，已经标出了电流 I 和磁场 B 以及磁场对电流作用力 F 三者其方 P Q ϕ ϕ> P QE E> P Q ϕ ϕ< P QE E< P Q ϕ ϕ> P QF F< P QE E< P QF F> P QE E> P QF F> P Q ϕ ϕ> 向，其中错误的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．根据左手定则，ABD 正确； C．C 项导体棒与磁场平行，不受力，C 错误。 本题选错误 ，故选 C。 9.下图中运动电荷在匀强磁场中所受洛伦兹力的方向向上的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，该图中电荷所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，选项 A 错误； B．由左手定则可知，该图中电荷所受洛伦兹力方向垂直纸面向外，选项 B 错误； C．由左手定则可知，该图中电荷所受洛伦兹力方向向上，选项 C 正确； D．由左手定则可知，该图中电荷所受洛伦兹力方向向下，选项 D 错误； 故选 C。 10.如图所示，线圈按下列方式在匀强磁场中匀速转动，能产生正弦交变电流的是（　　） 的 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，选项 A 错误； B．图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，选项 B 错误； C．图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，会产生正弦交流电，选项 C 正确； D．图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，选项 D 错误； 故选。 11.图为演示自感现象实验装置的电路图，电源的电动势为 E，内阻为 r．A 是灯泡，L 是一 个自感系数很大的线圈，线圈的直流电阻小于灯泡 A 正常发光时的电阻．实验时，闭合开 关 S，电路稳定后，灯泡 A 正常发光．下列说法正确的是 A. 闭合开关 S，电路稳定后，灯泡 A 中电流等于线圈 L 中电流 B. 闭合开关 S，电路稳定后，灯泡 A 中电流大于线圈 L 中电流 C. 电路稳定后突然断开开关 S，灯泡 A 立即熄灭 D. 电路稳定后突然断开开关 S，灯泡 A 闪亮一下再熄灭 【答案】D 【解析】 【分析】 开关由闭合到断开瞬间,A 灯立即熄灭,通过线圈的电流减小,线圈产生自感电动势,再根据楞 次定律分析灯亮度如何变化. 【详解】由于线圈的直流电阻小于灯泡 A 正常发光时的电阻，所以电路稳定时，流过线圈 的电流大于灯泡的电流，在突然断开时由于线圈的自感作用，线圈相当于电源，对灯泡提供 电流，所以灯泡不会马上熄灭，并且流过灯泡的电流大于原来灯泡的电流，所以灯泡会闪亮 一下，故 ABC 错；D 对； 故选 D 【点睛】线圈的作用：在闭合电路时由于自感作用相当于一个大电阻；在稳定时相当于一个 电阻为 R 的正常电阻，在断开电源时相当于一个电源对别的用电器提供电流． 12.如图所示，速度为 v0、电荷量为 q 的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中 磁感应强度为 B，电场强度为 E，则 A. 若改为电荷量–q 的离子，将往上偏（其他条件不变） B. 若速度变为 2v0 将往上偏（其他条件不变） C. 若改为电荷量+2q 的离子，将往下偏（其他条件不变） D. 若速度变为 将往上偏（其他条件不变） 【答案】B 【解析】 【分析】 粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时， 粒子做曲线运动，从而即可求解． 【详解】正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，根据左手定则判断可知，离子受的洛伦兹 力方向向上，电场力方向向下，此时洛伦兹力与电场力二力平衡，应该有：qv0B=qE，即 v0B=E A 项：若改为电荷量-q 的离子，根据左手定则判断可知，离子受的洛伦兹力方向向下，电 场力方向向上，由于 qv0B=qE，此时洛伦兹力与电场力仍然平衡，所以负离子不偏转，仍沿 直线运动，故 A 错误； B 项：若速度变为 2v0，洛伦兹力增大为原来的 2 倍，而离子受的洛伦兹力方向向上，电场 0 2 v 力不变，所以离子将向上偏转，故 B 正确； C 项：若改为电荷量+2q 的离子，根据平衡条件得：qv0B=qE，即 v0B=E，该等式与离子的 电荷量无关，所以离子仍沿直线运动，故 C 错误； D 项：若速度变为 ，洛伦兹力变为原来的一半，而离子受的洛伦兹力方向向上，电场力 不变，所以离子将向下偏转，故 D 错误． 故应选 B． 【点睛】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解 决此类问题． 13.如图所示是探究影响通电导线受力的因素实验的部分装置，下列操作中能增大导体棒上 摆幅度的（　　） A. 移去一块蹄形磁铁 B. 仅使棒中电流减小为原来的二分之一 C. 导体棒接入端由②、③改为①、④ D. 导体棒接入端由①、④改为②、③ 【答案】C 【解析】 【详解】A．仅移去一块蹄形磁铁，根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 ，导体棒上摆幅 度变小，故 A 错误； B．仅使棒中的电流减小为原来的二分之一，根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 ，导体 棒上摆幅度变小，故 B 错误； C．仅使导体棒接入端由②、③改为①、④，根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 3 倍，导体 棒上摆幅度变大，故 C 正确； D．仅使导体棒接入端由①、④改为②、③，根据 F=BIL 可知安培力变为原来的 倍，导体 棒上摆幅度变小，故 D 错误； 故选 C。 14.如图直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是 （ ） 0 2 v 2 3 1 2 1 3 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A.要使导线能够静止在光滑的斜面上，则导线在磁场中受到的安培力必须是向上或 斜向右上的，通过左手定则判断得出，A 受到的安培力沿斜面向上，A 正确； B. B 受力沿斜面向下，没办法平衡，故 B 错误； C. 受到的安培力垂直于斜面向下，导线也不能在斜面上平衡，故 C 错误； D. 受到的安培力垂直于斜面向上，导线也不能在斜面上平衡，故 D 错误． 15.如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中， 在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从 线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是（　　）。 A. 无论 N 极向下插入还是 S 极向下插入，磁铁都受到向下的引力 B. 无论 N 极向下插入还是 S 极向下插入，磁铁都受到向上的斥力 C. 若磁铁的 N 极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流 D. 若磁铁的 S 极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流 【答案】BD 【解析】 【详解】若磁铁的 N 极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律 可知，线圈中产生（从上往下看）逆时方向的感应电流。此时线圈上端相当于 N 极，与磁 铁的极性相同，存在斥力； 若磁铁的 S 极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线 圈中产生顺时方向的感应电流，此时线圈上端相当 S 极，与磁铁的极性相同，存在斥力。 故 AC 错误，BD 正确。 故选 BD。 16.用高压输电技术远距离输电，如果发电厂输出功率为 P，输电电压为 U，输电线的总电 阻为 R，则输电线上损失的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因为输送功率为 P，输送电压为 U，所以输送电流为 根据公式 P=I2R 得输电线上损失的功率为 故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 17.如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 L1、L2、L3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联， 然后再并联到 220V、50 Hz 的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变， 将交变电流的频率增大到 60 Hz，则发生的现象是(　　) A. 三只灯泡亮度不变 B. 三只灯泡均变亮 C. L1 亮度不变、L2 变亮、L3 变暗 D. L1 亮度不变、L2 变暗、L3 变亮 【答案】D 【解析】 【详解】根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大， P U PR U 2 2 P R U 2U R PI U = 2 2 2 P RP I R U = = L2 灯变暗；根据电容器的特性：通调频、阻低频，当电源的频率变高时，电容器对电流的 容抗减小，L3 灯变亮．而电阻的亮度与频率无关，L1 灯亮度不变．故 D 正确，ABC 错误。 故选 D． 点睛：本题要抓住电感和电容的特性分析：电感：通直流、阻交流，通低频、阻高频，可根 据法拉第电磁感应定律来理解．电容器的特性：通交流、隔直流，通调频、阻低频，根据电 容器充放电的特性理解． 18.如图，理想变压器原、副线圈匝数比 n1：n2=2:1, V 和 A 均为理想电表，灯泡电阻 RL=6Ω,AB 端电压 .下列说法正确的是 A. 电流频率为 50 Hz B. V 的读数为 24V C. A 的读数为 0.5A D. 变压器输入功率为 6W 【答案】AD 【解析】 由 u1.的瞬时表达式可知，f= ，A 错误；理想变压器输入电压的有效值为 U1=12V，由变压比关系式 ，可得 U2=6V，V 的读数为 6V，B 错误；变压器输 出电压的有效值 ，A 的读数为 1A C 错误；变压器的输入功率等于输出功率， 即 P1=P2=U2I2=6W，D 正确． 【考点定位】正弦式交流电表达式、有效值、功率、部分电路欧姆定律、理想变压器规律， 容易题 19.如图所示是我国民用交流电的电压的图象．根据图象可知，下列有关家庭用交变电压参 数的说法中，错误的是（ ） 1 12 2 sin100 (V)u tπ= A. 电压的最大值是 311V B. 用电压表测出的值是 220V C. 交流电的频率是 50Hz D. 某一时刻的交流电压为 V 【答案】D 【解析】 【详解】由图读出，电压的最大值是 Um=311V，故 A 说法正确；电压表测量有效值，有效 值 为 ， 故 B 说 法 正 确 ； 由 图 读 出 周 期 T=2×10-2s ， 频 率 为 ， 故 C 说 法 正 确 ； 某 一 时 刻 的 交 流 电 压 为 ，故 D 说法错误．所以选 D． 20.如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为 500V，输出的电功率为 50kW，用电 阻为 3Ω 的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的 0.6%，则发电站要安 装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为 220V 供用户使用(两个变压器均为理想变 压器)．对整个送电过程，下列说法正确的是 (　　) A. 输电线上的损失功率为 300W B. 升压变压器的匝数比为 1︰100 C. 输电线上的电流为 100A D. 降压变压器的输入电压为 4700V 【答案】A 【解析】 【详解】A、线路上损失的功率 P 损=0.6%P=300W，故 A 正确； B、根据 P 损=0.6%P= =300W，得输电线上的电流为：I2=10A，升压变压器原线圈的输 入电流为：I1=P/U1=50000/500A=100A，则升压变压器的匝数之比为：n1：n2=I2：I1=1：10. 故 B 错误，C 错误； D. 输电线上损失的电压为：△U=I2R=10×3V=30V， 升压变压器的输出电压为：U2=10U1=5000V， 311sin50U tπ= 311 220 2 2 mUU V= = = 1 50f HzT = = 2 311 2 50 311 100mu U cos ft cos tV cos tVπ π π= = × = 2 2I R 则降压变压器的输入电压为：U3=U2−△U=5000−30=4970V.故 D 错误． 故选 A． 二、实验探究题（本大题共 3 小题，共 12 分） 21.如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图。实验时，先保持导线通电部分的 长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。每次导体棒在 场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角为 。对该实验： （1）下列说法正确的是___________ A．该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力 影响 B．该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒对安培力的影响 C．若想增大 ，可以把磁铁的 N 级和 S 级对调 D．若想减小 ，可以把接入电路的导体棒从 1、4 换成 2、3 两端 （2）若把电流为 I，且接通 2、3 时，导体棒受到的安培力记为 F1，当电流减半且接通 1、4 时，导体棒受到的安培力为__________________。 【答案】 (1). D (2). 【解析】 【详解】（1）[1]．AB．该实验探究了导体棒通长度和电流大小对安培力的影响，故 AB 错 误； C．把磁铁的 N 极和 S 极对调，不改变 B 的大小，故 F 不变，故 C 错误； D．把接入电路的导体棒从 1、4 两端换成 2、3 两端，L 减小，故安培力 F 减小，则 θ 减小， 故 D 正确；故选 D。 （2）[2]．若把电流为 I 且接通 2、3 时，导体棒受到的安培力记为 F1；则当电流减半且接 通 1、4 时，导体棒的安培力为 22.新津中学科技组同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验： 如图所示，螺线管 A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A 放在螺线管 B 内，B 与电 流表组成一个闭合回路。然后进行如下几种操作： 的 θ θ θ 1 3 2 F 1 3 332 2 2 IF B L BIL F′ = × × = = ①闭合和断开开关瞬间； ②闭合开关，A 中电流稳定后； ③闭合开关，A 中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值。 可以观察到： （1）在本次实验中，_____________闭合回路会产生感应电流；（请填写探究中的序号） （2）从以上探究中可以得到的结论是：当_____________时，闭合回路中就会产生感应电流。 【答案】 (1). ①③ (2). 磁通量发生变化时 【解析】 【详解】（1）[1]．在实验中，①闭合和断开开关瞬间，穿过回路的磁通量变化，产生感应 电流； ②闭合开关，A 中电流稳定后，磁通量不变，不产生感应电流； ③闭合开关，A 中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值，穿过回路的磁通量变化，产生感 应电流． 故选①③。 （2）[2]．从以上探究中可以得到的结论是：当磁通量发生变化时时，闭合回路中就会产生 感应电流。 23.如图，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同 一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回 答下列问题： （1）线圈应连到学生电源的______________（选填直流、交流）； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将__________（选 填变亮、变暗），这说明灯泡两端的电压__________（选填变大、变小）； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路 接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是__________ 【答案】 (1). 交流 (2). 变暗 变小 (3). 变压器的初级连接的是学生电源的“直流”. 【解析】 【详解】（1）线圈应连到学生电源的交流； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，由于变压器次级匝数减小， 则次级电压减小，则灯泡亮度将变暗，这说明灯泡两端的电压变小； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路 接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是变压器的初级连接的是学生电源的“直流”。 三、计算题（本大题共 4 小题，共 28 分，写出必要的文字说明） 24.电场中某区域的电场线如图所示，A、B 是电场中的两点。一个电荷量 的点电荷在 A 点所受电场力 ，在仅受电场力的作用下，将该点电荷从 A 点 移动到 B 点，电场力做功 ，求 （1）A 点电场强度的大小 。 （2）A、B 两点间的电势差 。 【答案】（1） N/C （2） 【解析】 【详解】（1）A 点电场强度的大小 （2）A、B 两点间的电势差 25.如图表示，宽度 的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻 值为 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感强度大小为 。 一根导体棒放在导轨上与导轨接触良好，导体棒的电阻为 ，导轨的电阻可忽略不计。 现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度 ，在运动 82.0 10q C−= + × 4 1 3.0 10 NF = × 76.0 10 JW = × AE ABU 121.5 10× 153 10 V× 4 2 8 11 2.0 3.0 10 N= 1.5 10 N/C10 CA FE q −× ×= = × 7 15 82.0 10 6. C 0 10 J 3 10 VAB WU q −= = = ×× × 0.6m=l 2ΩR = 0.5TB = 1Ωr = 10m / sv = 过程中保持导体棒与导轨垂直。求： （1）求闭合回路中产生的感应电流； （2）导体棒 MN 两端电压； （3）作用在导体棒上拉力大小； （4）在导体棒移动 30cm 的过程中，电阻 R 上产生的热量。 【答案】（1）1A （2）2V（3）0.3N（4）0.06J 【解析】 【详解】（1）MN 产生的感应电动势 回路的感应电流 （2）导体棒 MN 两端电压 （3）导体棒所受的安培力 金属棒匀速运动，则外力等于安培力 （4）导体棒移动 30cm 的过程中，用时间 电阻 R 上产生的热量 26.质谱仪是研究同位素的重要仪器，如图所示为质谱仪原理示意图．设粒子质量为 m、电 荷量为 q，从 S1 无初速度进入电场，加速电场电压为 U，之后垂直磁场边界进入匀强磁场， 磁感应强度为 B．不计粒子重力．求： 0.5 0.6 10V=3VE Blv= = × × 3 A=1A2 1 EI R r = =+ + 2VMNU IR= = = 0.5 1 0.6N=0.3NF BIl = × ×安 =0.3NF F= 安 0.3s=0.03s10 st v = = 2 21 2 0.03J=0.06JQ I Rt= = × × （1）粒子进入磁场时的速度是多大？ （2）打在底片上的位置到 S3 的距离多大？ （3）粒子从进入磁场到打在底片上的时间是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）粒子在加速电场中运动，有： 得粒子进入磁场时的速率为： （2）设粒子在磁场中运动的轨道半径为 r，有： 打在底片上的位置到 S3 的距离：d=2r 得： （3）粒子在磁场中运动的周期为： 所求时间为： 27.如图所示，两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上，斜面与水平面之间的夹角 ， 轨道上端接一只阻值为 的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁 场的磁感应强度 ，两轨道之间的距离为 ，且轨道足够长，电阻不计。 现将一质量为 ，有效电阻为 的金属杆 ab 放在轨道上，且与两轨道垂直， 然后由静止释放，求： 2qU m 2 2mU B q m qB π 21 2qU mv= 2qUv m = 2vqvB m r ＝ 2 2mUd B q = 2 2r mT v qB π π= = 2 T mt qB π= = 37α = ° 0.4R = Ω 0.5TB = 40cmL = 3gm = 1.0r = Ω （1）金属杆 ab 下滑过程中可达到的最大速率； （2）金属杆 ab 达到最大速率以后，电阻器 R 每秒内产生的电热。 【答案】（1）0.63m/s（2）3.24×10-3J 【解析】 【详解】（1）当达到最大速率 vm 时，根据牛顿第二定律得 mgsinα=F 安 根据法拉第电磁感应定律有 E=BLvm 根据闭合电路欧姆定律有 根据安培力公式有 F 安=BIL 解得 vm=0.63m/s （2）根据能的转化和守恒定律，达到最大速度后，电路中每秒钟产生的热量为： Q=mgvmsinα=1.134×10-2J 电阻器 R 每秒钟产生的热量为 mBLvI R r+＝ 33.24 10 JR RQ QR r −= ×+＝