1、2012-2013学年上海市七校高二 5月阶段检测物理试卷与答案（带解析） 选择题 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是 A伽利略发现了行星运动的规律 B卡文迪许通过实验测出了静电力恒量 C牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献 答案： D 试题分析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项 A错误。库仑测量出静电力常数，选项 B错误。伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误。笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项 D正确。 考点：本题考查了物理学史。 如图所示，竖直放置的螺线管与导线
2、 abcd构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力 答案： A 试题分析：导体圆环将受到向上的磁场作用力，根据楞次定律的另一种表述，可见原磁场磁通量是减小，即螺线管和 abcd构成的回路中产生的感应电流在减小根据法拉第电磁感应定律， ， 则感应电流 ，可知减小时，感应电流才减小 A选项 小， B选项增大， C、 D选项不变所以 A正确， B、 C、 D错误 考点：本题考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律。 一种早期发电机原理示意图如图所示，
3、该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为 O 点。在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与 O点在同一条直线上时，穿过线圈的 A磁通量最大，产生的感应电流最大 B磁通量最大，产生的感应电流最小 C磁通量最小，产生的感应电流最大 D磁通量最小，产生的感应电流最小 答案： B 试题分析：在磁极绕转轴与 O点在同一条直线上时，穿过线圈的磁通量最大，此时感应电动势最小，即磁通量的变化率最小，故 B正确， A、 C、 D错误；故选 B 考点：本题考查了磁通量、法拉第电磁感应定律。 如图所示是电磁流量计的示意图圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场当管中的
4、导电液体流过磁场区域时，测出管壁上 MN两点的电动势 E，就可以知道管中液体的流量 Q(单位时间内流过管道横截面的液体的体积 )。已知管的直径为 d，磁感应强度为 B，则关于 Q的表达式正确的是 A B C D 答案： B 试题分析：最终正负电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：，则 ，流量 。故 B正确， A、 C、 D错误。 考点：本题考查了霍尔效应及其应用、带电粒子在磁场中的运动。 如图所示，有人设想要 “打穿地球 ”从中国建立一条通过地心的光滑隧道直达巴西。如只考虑物体间的万有引力，则从隧道口抛下一物体，物体的加速度 A一直增大 B一直减小 C先增大后减小 D先减小后增大 答案：
5、 D 试题分析：在地球球心处，由于对称性，各部位对其的万有引力大小相等，相互抵消，所以中心加速度为零，在地表入口处，加速度近似为重力加速度，因此，加速度先变小后增加，故 D选项正确。 考点：本题考查了万有引力定律 物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型 .下列选项是物理学中的理想化模型的有 A质点 B自由落体运动 C力的合成 D加速度 答案： AB 试题分析：理想化模型是对事物的各个物理因素加以分析、忽略与问题无关或影响较小的因素，突出对问题起作用较大的主要因素，从而把问题简化质点是用来表示物体的有质量的点，
6、忽略了物体的大小、形状等次要因数，是一种理想化模型，故 A正确。自由落体运动忽略了空气阻力等次要因素，是一种理想化的运动模型，故 B正确力的合成是一种等效替代思维，故 C错误。加速度是描述速度变化快慢的物理，不属于理想化模型，故 D错误，故选 AB。 考点：本题考查了物理学史。 物体以初速度 竖直上抛，经 3s 到达最高点，空气阻力不计， g 取 10m/s2，则下 列说法正确的是 A物体的初速度 为 60m/s B物体上升的最大高度为 45m C物体在第 1s内、第 2s内、第 3s内的平均速度之比为 5 3 1 D物体在 1s内、 2s内、 3s内的平均速度之比为 9 4 1 答案： BC
7、 试题分析：由竖直上抛公式 ，到最高点时速度为零，带入数值可得为 30m/s，故 A错误。由 ，可得 ，选项 B正确。由初速度为零的匀加速直线运动的位移推论可以知道在连续相等时间内其位移之比为1： 3： 5，上抛是初速度为零的匀加速直线运动的逆过程，所以其前三个一秒内的位移之比为 5： 3： 1，因此 平均速度之比为 5： 3： 1，故 C正确。由初速为零的匀加速直线运动前几秒内位移之比为 1： 4： 9可以知道，物体在 1s内、 2s内、 3s内的位移之比为 9： 4： 1，则其平均速度之比为 27： 6： 1，故 D错。故选 BC。 考点：本题考查了竖直上抛运动、匀变速直线运动的规律。 直
8、杆 AB和直角弯杆 BCD按如图所示连接， A、 B、 D处均为铰链，杆及铰链的质量都不计。 ABCD构成一长方形，将重力为 G、可视为质点的物块放在图中 P处。则 A AB杆对 BCD杆的作用力方向沿 BC连线向下 B BCD杆对 AB杆的作用力方向沿 DB连线斜向上 C若 AP间距变大， BCD杆对 AB杆的作用力变大 D若 AP间距变大， AB杆对 BCD杆的作用力对转动轴 D的力矩不变 答案： BCD 试题分析： BCD杆保持静止，故 AB杆对其弹力一定沿着 BD方向，否则会转动；根据牛顿第三定律， BCD杆对 AB杆的作用力方向沿 DB连线斜向上；故A错误， B正确。对 AB杆研究，
9、以 A为支点，受到滑块的压力力矩和 BCD杆支持力力矩，根据力矩平衡条件，两个力矩等大、反向；若 AP间距变大，则压力力矩增加，故 BCD杆支持力力矩也要增加，由于力臂不变，故支持力增加，故 C正确。轻杆 BCD一直保持静止 ，故合力矩为零；即 AB杆对 BCD杆的压力的力臂为零，压力的力矩一直为零，故 D正确。故选 BCD 考点：本题考查了力的平衡条件。 如图所示，光滑的 “”形金属导体框竖直放置，质量为 m的金属棒 MN与框架接触良好，磁感应强度分别为 B1、 B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在 abcd和 cdef区域现从图示位置由静止释放金属棒 MN，金属棒进入磁
10、场区域 abcd后恰好做匀速运动。下列说法正确的有 A若 B2 B1，则金属棒进入 cdef区域后将加速下滑 B若 B2 B1，则金属棒进入 cdef区域后 仍将保持匀速下滑 C若 B2 B1，则金属棒进入 cdef区域后可能先加速后匀速下滑 D若 B2 B1，则金属棒进入 cdef区域后可能先减速后匀速下滑 答案： BCD 试题分析：当金属棒进入磁场 B1区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反若 B2=B1，根据安培力公式 得知，金属棒进入 B2区域后，金属棒受到的安培力大小不变，由楞次定律得知，安培力方向仍竖直向上，安培力与重力仍平衡，故金属棒进入 B2区域
11、后仍将保持匀速下滑故 A错误、 B正确。若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后安培 力减小，将小于金属棒的重力，棒将先做加速运动，随着速度增加，安培力增大，当安培力再次与重力平衡后，金属棒又做匀速运动故 C正确。若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后安培力增大，将大于金属棒的重力，棒将先做减速运动，随着速度减小，安培力减小，当安培力再次与重力平衡后，金属棒又做匀速运动故 D正确；故选 BCD。 考点：本题考查了导体切割磁感线时的感应电动势、力的合成与分解的运用、共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、电磁感应中的能量转化 （ 1）图为某实验小组在做验证楞次定律的实验时得到的波形图，某横坐标为时
12、间 t轴，纵坐标为电流 i轴。根据图线分析 :若将条形磁针的 S极插人感应线圈时得到 所示图线，写出获得 所示图线时条形磁铁的运动方式是 ( ) A将条形磁针的 N极插入感应线圈 B将条形磁针的 S极拔出感应线圈 C将条形磁针的 N极拔出感应线圈 D条形磁针静止在感应线圈中 （ 2）若将条形磁铁的 S极迅速插人感应线圈时得到上题中 所示图线，现有一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如右图所示，则下列四图中，较正确反映线圈中电流 i与时间 t关系的是 ( ) 答案： (1） AB （ 2） B 试题分析：（ 1）将条形磁针的 S极插人感应线圈时得到 所示图线，若获得 所
13、示图线，由楞次定律来确定磁铁可能 N极插入线圈，也可能 S极拔出感应线圈。 （ 2）条形磁铁的 S极迅速插人感应线圈时得到上题中 所示图线，现有一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，由楞次定律得出感应电流方向为顺时针（从左向右），即为正方向；当远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向故 B正确， ACD错误。 考点：本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、楞次定律。 如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计。 下列关于石块在空中运动过程中的速率 v、加速度 a、水平方向的位移 x和在竖直方向上的速度Vy随时间 t变化的图象中，正确的是 答案： C 试题分析
14、：物体做斜上抛运动，机械能守恒，重力势能先增加后减小，故动能先减小后增加，速度先减小后增加，故 A错误。物体只受重力，加速度保持不变，为 g，向下，故 B错误。物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，故水平分位移与时间成正比，故 C 正确。速度的竖直分量先减小到零，后反向增加，故 D错误。 考点：本题考查了运动的独立性和等时 性、匀变速直线运动的图象。 两孩子在社区健身器材上玩耍，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上；当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达
15、滑轮。下列说法正确的是 A若甲的质量较大，则乙先到达滑轮 B若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮 C若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮 D若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮 答案： A 试题分析：对甲有： ，解得： ；对乙有：，解得 ，当甲的质量大，则甲的加速度小，根据知，甲的运动时间长，所以乙先到达滑轮。 当甲乙的质量相等，则运动时间相同，同时到达滑轮。故 A正确， B、 C、 D均错。 考点：本题考查了牛顿第二定律、力的合成与分解的运用、牛顿第三定律 下列物理量的单位属于国际单位制基本单位的是 A安培 B牛顿 C伏特 D特斯拉 答案： A 试题分析：国际基本物理量有质量、长度、时间、热力学温度
16、、发光强度、电流强度、物质的量共七个，对应的单位是千克 kg、米 m、秒 s、开尔文 K、坎德拉 cd、安培 A、摩尔 mol。因此属于国际单位制的基本单位是安培。选项 A正确。 考点：本题考查了国际单位制。 贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了 A原子不可再分 B原子的核式结构 C原子核还可再分 D原子核由质子和中子组成 答案： C 试题分析：贝克勒尔发现天然放射现象证明原子核内部还有复杂结构，而卢瑟福通过阿尔法散射实验证明原子的核式结构，因此答案：为 C。 考点：本题考查了天然放射性现象。 如图所示为 粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多 粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长
17、的径迹和一条粗而短的径迹，则 A细而长的是 粒子的径迹 B粗而短的是氧核的径迹 C细而长的是氧核的径迹 D粗而短的是质子的径迹 答案： B 试题分析：根据电荷数守恒质量数守恒， 粒子与氮核发生核反应，产生氧核和质子，则粗而短的是氧核的径迹，细而长的是质子的径迹故 B正确， A、 C、D错误故选 B 考点：本题考查了核反应方程、几种射线的特点。 科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这说明 A宇宙处在不断的膨胀中 B银河系是一个庞大的天体系统 C太阳是太阳系的中心天体 D太阳和太阳系最终也会走向 “死亡 ” 答案： A 试题分析：既然所有星系都
18、在远离我们，证明宇宙正在膨胀，因此 A正确，并不只是说明银河系，太阳虽然是太阳系的中心天体，但是本体情景不能证明这个问题。 考点：本题考查了物理学史。 下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是 A利用微波雷达跟踪飞行目标 B利用声呐系统探测海底深度 C利用北斗导航系统进行定位和导航 D利用移动通信屏蔽器屏蔽手机信号 答案： B 试题分析：雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备；选项 A不合题意利用声呐系统探测海底深度，利用了声音能传递信息，选项 B符合题意卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面选项 C不合题意手机信号屏蔽仪发射的干扰信号是通过电
19、磁波传播选项 D不合题意 考点：本题考查了机械波与电磁波、电磁波在日常生活中的应用、移动通信、卫星中继通信。 船在静水中的航速为 V1，水流的速度为 V2。为使船行驶到河正对岸的码头，则 V1和 V2的方向关系可能是下图中的 答案： C 试题分析：由题中的条件知 v1、 v2的合速度垂直于河岸，即垂直于 v2，那么，由矢量合成的平行四边形法则知 v1必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件所以，选项 C符合条件正确，选项 A、 B、 D错误 考点：本题考查了运动的合成与分解。 如图给出的是物体的运动图线，纵坐标 v表示速度，横坐标 t表示时间，其中哪一个在现实生活中是不可能存在的 答案： B
20、 试题分析：根据 A图象知道，物体先做加速度减小加速运动，再做加速度增大的减速运动，存在，故 A错误根据 B图象知道，同一时刻物体有了两个对应的速度，不符合实际，不存在，故 B正确根据 C图象知道，物体做加速度变化的加速运动，存在，故 C错误根据 D图象知道，物体先做加速度减小加速运动，再做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的反向加速运动，最后做加速度增大的减速运动，存在，故 D错误本题选不存在的，故选 B。 考点：本题考查了对 v-t图像的认识。 如图所示，高空滑索是一项勇敢者的运动，某人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角为 30的钢索上运动，在下滑过程中轻绳始终保持竖直，不计空气阻力，则下列说
21、法中正确的是 A该人在做匀加速运动 B该人处在失重状态 C钢索对轻环无摩擦力 D钢索对轻环的作用力等于人的重力 答案： D 试题分析：以人为研究对象，人受到重力和绳子的拉力两个作用，人沿杆的方向做直线运动，则知绳子拉力与人的重力二力平衡，否则合力方向与运动方向不在同一直线上，人将做曲线运动，与题矛盾，所以人做匀速运动，故 A、 B均错误再以环和人整体为研究对象，由于轻环的重力不计，则根据平衡条件得，钢索对轻环的作用力等于人的重力钢索对轻环的摩擦力等于人的重力沿钢索向下的分力，不等于零故选项 C错误、选项 D正确。 考点：本题考查了共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的应用。 如图所示， A
22、、 B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动 A、 B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物 C缓慢下降。关于此过程绳上拉力大小变化，下列说法中正确的是 A不变 B逐渐减小 C逐渐增大 D可能不变，也可能增大 答案： B 试题分析：物体在下落过程中，物体受三个力，重力和两个拉力，三力平衡，两个拉力的合力与重力平衡，两绳子的张角变小，设角度为 ，则根据受力分析 ，因此当角度变小，力也变小，因此答案：为 B。 考点：本题考查了共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用 实验题 在 “研究小车加速度与所受合外力的关系 ”实验中时，甲、乙两实验小组引进 “位移传感器 ”、 “力传感器 ”，分别用如图（ a）
23、、（ b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（ B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（ A）固定在轨道一端在运动过程中位移传感器（ B）发出信号，位移传感器（ A）接收信号且显示小车运动的位移。甲组实验中把重物的重力作为拉力 F，乙组直接用力传感器测得拉力 F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出 a-F图像。 （ 1）甲组实验把重物的重力作为拉力 F的条件是_ 。 （ 2）图（ c）中符合甲组同学做出的实验图像的是 _；符合乙组同学做出的实验图像的是 _。 答案：（ 1）小车的质量远大于重物的质量 （ 2） , 试题分析： (1)在该实验中实际
24、是： ，要满足 ,，应该使重物的总质量远小于小车的质量即小车的质量远大于重物的质量 (2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理： ,得 :,而实际上 ，所以图（ c）中符合甲组同学做出 的实验图象的是 乙组直接用力传感器测得拉力 ， 关系为一倾斜的直线，符合乙组同学做出的实验图象的是 . 考点：本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系 . 用如图所示装置做 “研究有固定转动轴物体的平衡条件 ”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等 （ 1）（多选题）在用细线悬挂钩码前，下列措施中哪些是必要的（ ） （ A）判断力矩盘是否处在竖直平面 （ B）判断横杆 MN是否严格保持水平 （
25、C）判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小 （ D）判断力矩盘的重心是否位于盘中心 （ 2）在力矩盘上 A、 B、 C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受重力为 1 N，则此时弹簧秤示数应为 _N （ 3）若实验前，弹簧秤已有 0.2 N的示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比，会出现 M 顺 _M 逆 （选填 “ ”、 “ ”或 “ ”） 答案：（ 1 ACD （ 2） 3 （ 3） ， 试题分析：物体在斜面上先匀加速运动然后做曲线运动后最后通过平抛运动到DE斜面上。由机械能守恒定律知，第一次从 A点比第二次获得的从 C点平抛
26、的初速度大些，平抛后落在 DE上更远些，竖直方向的位移更大，由 ，知第一次时间大些，所以 . 物体平抛落在斜面上，根据平抛运动规律，速度偏向角 的正切值等于位移偏向角 的正切值两倍，即 ，显然从 A点速度大，飞得远，位移偏向角 要小，速度偏向角 也就要小些；即第一次落在斜面上的速度与水平方向夹角 小于第二次 。 考点：本题考查了平抛运动的规律、机械能守恒定律。 质量为 m=2 kg 的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立 x0y坐标系， t=0 时，物体位于坐标系的原点 0，物体在 x轴和 y轴方向上的分速度 Vx、Vy随时间 t变化的图象如图甲、乙所示。 t =3.0 s时 ,物体受到合
27、力的大小为 -_ N ； t =8.0 s时 ,物体的位置为 _ (用位置坐标 x、 y表示 )。 答案： 1N ，（ 24m， 16m） 试题分析：由图甲所示图象可知，物体在 x轴上做匀速直线运动，所受合力：，物体在 y轴方向上做匀加速直线运动，加速度： 。由牛顿第二定律得： ，则物体受到的合力大小是 1N。 t=8.0s时，物体的在 x轴方向的位移： ，在 y轴方向的位移：，则物体的位置坐标是（ 24m， 16m）。 考点：本题考查了匀变速直线运动的图象 如图所示，物体由静止从 A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于 C点，忽略轨道连接后的能量损失，已知 AB=4m，
28、BC=6m，整个运动历时 10s，则物体沿 AB段运动的加速度 a1=_ m/s2；沿 BC运动的加速度 a2=_ m/s2。 答案： .5 ， 试题分析：设 B点的速度为 ，则 AB段和 BC段的平均速度都为 ，有，解得： 。根据 得， AB段的加速度； BC段的加速度 考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。 计算题 如图所示，在距地面高为 H 45 m处，有一小球 A以初速度 水平抛出，与此同时，在 A的正下方有一物块 B也以相同的初速度 同方向滑出，B 与地面间的动摩擦因数为 ， A、 B 均可看做质点，空气阻力不计。求： （ 1） A球从抛出到落地的时间； （
29、 2） A球从抛出到落地这段时间内的水平位移； （ 3） A球落地时， A、 B之间的距离。 答案：（ 1） 3s (2)30m (3)20m 试题分析：（ 1）由平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，有： ，得： （ 2） A球在水平方向为匀速直线运动，即： （ 3） B 球做匀减速直线运动，加速度为 ，所以 ， 因此两球的水平位移差为： 考点：本题考查了匀变速直线运动、平抛运动。 矩形线圈 abcd，长 ab=20cm ,宽 bc=10cm, 匝数 n=200,线圈回路总电阻R=50，整个线圈平面 均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度 B随时间的变化规律如图所示，求 : （ 1）线圈
30、回路的感应电动势。 （ 2）在 t=0.3s时线圈 ab边所受的安培力。 答案：（ 1） 2V （ 2） 0.32N 试题分析：（ 1）感应电动势 （ 2） 当 时， ， 考点：本题考查了法拉第电磁感应定律、欧姆定律。 某校在水平直道举行托乒乓球跑步比赛，比赛距离为 S。某同学将球置于球拍中心，从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 a，当速度达到 时，再以 做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为 ，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍间的摩擦，球的质量为 m，重力加速度为 。 (
31、1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数 k； (2)求在加速跑阶段球拍倾角 随速度 变化的关系式； (3)整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为 ，而球拍的倾角比 大了 并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为 r的下边沿掉落，求 应 满足的条件。 答案：（ 1） ， （ 2） （ 3）试题分析： (1)在匀速运动阶段，有 得： (2)加速阶段，设球拍对球的支持力为 ，有： 解得： (3)以速度 匀速运动时，设空气阻力与重力的合力为 ，有： 球拍倾角为 时，空气阻力与重力的合力不变， 设球沿球拍面下滑的加速度大小为 ，有 设匀速跑阶段所用时间为 ，有
32、： 球不从球拍上掉落的条件 解得： 考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、运动的合成与分解。 在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形线圈 abcd，现在外力的作用下从静止开始向右运动，穿过固定不动的有界匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为 B，磁场区域的宽度大于线圈边长。测得线圈中产生的感应电动势 的大小和运动时间变化关系如图。已知图像中三段时间分别为 、 、 ，且在 时间内外力为恒力。 （ 1）定性说明线圈在磁场中向右作何种运动？ （ 2）若线圈 bc边刚进入磁场时测得线圈速度 ， bc两点间电压 U，求 时间内，线圈中的平均感应电动势。 （ 3）若已知 =2 2 1，则线框边
33、长与磁场宽度比值为多少？ （ 4）若仅给线圈一个初速度 v0使线圈自由向右滑入磁场 ，试画出线圈自 bc边进入磁场开始，其后可能出现的 图像。（只需要定性表现出速度的变化，除了初速度 外，不需要标出关键点的坐标） 答案：（ 1）匀加速直线运动 （ 2） (3) (4)如下图所示 试题分析： (1）因为电动势大小随时间均匀增大，根据 E=BLv得速度 v随时间均匀增大，线框作匀加速直线运动。 (2） bc间电压 U，则感应电动势 设线框边长 ，则： 在 时间内，平均感应电动势： 联立解得： (3）设线框加速度 ， bc边进入磁场时速度 ， ，线框边长，磁场宽 ，根据三段时间内线框位移，得： 解得： (4）若仅给线圈一个初速度 v0使线圈自由向右滑入磁场，线框可能一直做加速度减小的减速运动；可能先减速，后匀速，再减速；也可能减速，匀速，减速，再减速即可作出可能的 v-t图象如上图所示 考点：本题考查了法拉第电磁感应定律、匀变速直线运动的规律。
