世界上海拔最高.线路最长的青藏铁路全线通车.青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号.以确定火车的位置和运动状态.其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面.如图甲所示.当它经过安放在两铁轨间的线圈时.线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l1和l2.匝数为n.线圈和传输线的电阻忽略不计．若火车通过线圈时.控� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车，青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l₁和l₂，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计．若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），t₁、t₂、t₃、t₄是运动过程的四个时刻，则火车（）

A．在t₁~t₂时间内做匀加速直线运动	B．在t₃~t₄时间内做匀减速直线运动
C．在t₁~t₂时间内加速度大小为
D．在t₃~ t₄时间内平均速度的大小为

ACD

略

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（19分）如图所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为l，导线框的总电阻为R。导线框从垂直纸面向里

的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平。磁场的磁感

应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l。已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。
（1）求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小。
（2）请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。
（3）求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功。

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

两根平行的光滑金属导轨位于水平面内，相距为L=0.5m。导轨的左端接有阻值为R=0.30Ω的电阻，一质量为m =2kg的金属杆垂直放在导

轨上，金属杆的电

阻r =0.20Ω，导轨电阻不

计，在x ≥0一侧存在一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T，当金属杆以v0=4m/s的初速度进入磁场的同时，受到一个水平向右的外力作用，

且外力的功率恒为18W，经过2s金属杆达到最大速度，求

①在速度为5m/s时，金属杆的加速度；
②金属杆达到的最大速度vm

；
③在这2s内回路产生的热量。

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

(16分)如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距L=0.3m，导轨的左端M、N用0.2Ω的电阻R连接，导轨电阻不计．导轨上停放着一金属杆，杆的电阻r＝0.1

，质量m＝0.1kg，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T 。现在金属杆上施加一垂直于杆的水平向右外力F，使R上的电压每秒钟均匀地增加0.05V，设导轨足够长。
（1）证明金属棒做匀加速运动并求出加速度的大小
（2）写出外力F随时间变化的函数式
（3）试求从杆开始运动后的2s内通过电阻R的电量．

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（18分）
如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE单位长度的电阻均为r₀，导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中。 MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v₀。在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行。
（1）求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；
（2）推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；
（3）在运动学中我们学过：通过物体运动速度和时间的关系图线（v – t 图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物

体在0 – t₀。时间内的位移在数值上等于梯形Ov₀Pt的面积。通过类比我们可以知道：如果画出力与位移的关系图线（F—x图）也可以通过图线求出力对物体所做的功。
请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F_安与MN的位移x的关系表达式，并用F_安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。

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科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=100g，电阻为R=0.20Ω。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s²，
求：(1) 线圈下边缘刚进入磁场时，线圈产生电流的大小和方向；
(2)线圈进入磁场过程中产生的电热Q。