如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T．一质量m=0.1，总电阻r=0.4Ω，边长d=0.5m的正方形均匀导体框平放在粗糙的水平地面上，在一与导体框平面始终垂直的外力作用下做如下运动：首先外力作用在AB边上，线框绕CD边顺时针转动180°，然后外力作用到CD，线框绕AB边顺时针转动180°…如此不断重复，线框在地面上向右翻转，线框转动时的角速度w=0.4rad/s保持恒定．
（1）线框绕CD边转动，求当DA边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小；
（2）求从线框绕CD边开始转动到DA边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热；
（3）从运动开始作为计时起点，求出在第一个周期内AB两点间的电势差U_AB随时间t变化的关系，并作出U_ABB随时间t变化的关系图线．

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如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度T。一质量kg，总电阻，边长m的正方形均匀导体框平放在粗糙的水平地面上，在一与导体框平面始终垂直的外力作用下做如下运动：首先外力作用在边上，线框绕边顺时针转动，然后外力作用到边上，线框绕边顺时针转动……如此不断重复，线框在地面上向右翻转，线框转动时的角速度rad/s保持恒定。

（1）线框绕边转动，求当边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小；

（2）求从线框绕边开始转动到边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热；

（3）从运动开始作为计时起点，求出在第一个周期内两点间的电势差_AB随时间变化的关系，并作出_AB随时间变化的关系图线。

 

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如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T．一质量m=0.1，总电阻r=0.4Ω，边长d=0.5m的正方形均匀导体框平放在粗糙的水平地面上，在一与导体框平面始终垂直的外力作用下做如下运动：首先外力作用在AB边上，线框绕CD边顺时针转动180°，然后外力作用到CD，线框绕AB边顺时针转动180°…如此不断重复，线框在地面上向右翻转，线框转动时的角速度w=0.4rad/s保持恒定．
（1）线框绕CD边转动，求当DA边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小；
（2）求从线框绕CD边开始转动到DA边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热；
（3）从运动开始作为计时起点，求出在第一个周期内AB两点间的电势差U_AB随时间t变化的关系，并作出U_ABB随时间t变化的关系图线．

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如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T．一质量m=0.1，总电阻r=0.4Ω，边长d=0.5m的正方形均匀导体框平放在粗糙的水平地面上，在一与导体框平面始终垂直的外力作用下做如下运动：首先外力作用在AB边上，线框绕CD边顺时针转动180°，然后外力作用到CD，线框绕AB边顺时针转动180°…如此不断重复，线框在地面上向右翻转，线框转动时的角速度w=0.4rad/s保持恒定．
（1）线框绕CD边转动，求当DA边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小；
（2）求从线框绕CD边开始转动到DA边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热；
（3）从运动开始作为计时起点，求出在第一个周期内AB两点间的电势差U_AB随时间t变化的关系，并作出U_ABB随时间t变化的关系图线．

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如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝0.2 T．一质量m＝0.1 kg，总电阻r＝0.4 Ω，边长d＝0.5 m的正方形均匀导体框平放在粗糙的水平地面上，在一与导体框平面始终垂直的外力作用下做如下运动：首先外力作用在AB边上，线框绕CD边顺时针转动180°，然后外力作用到CD边上，线框绕AB边顺时针转动180°……如此不断重复，线框在地面上向右翻转，线框转动时的角速度ω＝0.4 rad/s保持恒定．

(1)线框绕CD边转动，求当DA边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小；

(2)求从线框绕CD边开始转动到DA边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热；

(3)从运动开始作为计时起点，求出在第一个周期内AB两点间的电势差U_AB随时间t变化的关系，并作出U_AB随时间t变化的关系图线．

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第Ⅰ卷  选择题(共31分)

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项是正确的。

题号

1

2

3

4

5

答案

D

B

D

 C

A

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个正确选项。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

题号

6

7

8

9

答案

AD

BD

AC

BC

第Ⅱ卷（非选择题  共89分）

三、简答题：（42分）

10、（1）d（2分）   0.70 （2分）  （2）24（2分）   小于（2分）

11、（1）（3分）                                                                                               

I/A

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.48

U/V

0.08

0.15

0.25

0.40

0.60

0.90

1.30

1.85

2.50

3.00

U灯/V

0.03

0.05

0.10

0.20

0.35

0.60

0.95

1.45

2.05

2.52

（2）（2分）D   

（3）（2分＋2分）

（4）（3分）在同一坐标系中作出的图线，根据此图线与灯泡的U-I图线的交点可得此时灯泡的电压U=0.6V，电流I=0.3A。所以，灯泡的实际功率为 P=UI=0.18W。

A

B

Y

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

1

12、（1）增大（3分）   增大（3分）

   （2）（4分）

13、（1）（4分）；（2）（4分）0.2；

（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。

四、计算题：

14、（1）（1分） 。（1分）

即时刻物体的位置坐标为（30，20）（1分）

（2）（1分）    ，（1分）

当时，（1分）

（1分），

方向与轴正方向夹角为（或满足；或53⁰）（1分）

物体在轴方向物体做匀速运动，在轴方向物体做匀加速运动。

，沿轴正方向（2分）。

（3）如图，摩擦力方向与物体运动方向相反，外力与摩擦力的合力使物体加速。

（2分）

，，

根据牛顿运动定律：，解出

，解出（2分）

（1分）

15、（1）当以CD为轴转动时， AB棒切割磁感线，当转到AD边竖直时

（2分）

   （2分）

AB受到的水平外力应等于AB边受到的安培力

（2分）

（2）在转动的过程中，线圈内产生了交变电流，从开始转动到AD边竖直可视为正弦交变电流的0到T/4   （2分）

所以Q=0.00196J（2分）

（3）当以CD为轴转动时，仅AB棒切割磁感线。

（2分）

当以AB为轴转动时，仅CD棒切割磁感线。

（2分）

第一个周期内两点间的电势差随时间变化的关系为

（2分）

16、（1）对水平管中的物体分析，物体能保持静止，有：

， （2分）  解出  （2分）

（2）物体进入水平管时，摩擦力的大小与右端进入水平管的距离之间的关系是：

   ，作出图：（2分）

从图中曲线和坐标轴所围的面积可以求出物体在进入水平管的过程中，克服阻力所做的功：。（2分）

减小的重力势能（2分）

能够全部进入管中，重力势能必大于或等于克服阻力所做的功，

即：，解出。（2分）

（3）当时，物体全部进入水平管中，设右端进入水平管的距离为，则物体克服阻力所做的功（2分）

减小的重力势能

由解出（2分）

（用平均值求摩擦力的功同样给分）