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如圖甲，一邊長為L=1m、電阻為R=3Ω的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上，在地面上建立如圖所示坐標(biāo)系，空間存在垂直地面的磁場(chǎng)，在0的區(qū)域Ⅰ中磁場(chǎng)方向向上，在的區(qū)域Ⅱ中磁場(chǎng)方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨x的變化規(guī)律如圖乙所示，開始時(shí)刻線框MN邊與y軸重合。
（1）若給線框以水平向右的初速度，同時(shí)在PQ邊施加一水平拉力，之后線框做v=1m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，求第2秒內(nèi)水平拉力做的功；
（2）若Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中的磁場(chǎng)均為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向仍如圖甲，現(xiàn)在圖示位置給線框一初速度，線框MN邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ的右邊界時(shí)速度恰為零，設(shè)線框從MN邊在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量為Q₁，線框MN邊在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量為Q₂，求。

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如圖甲所示，一邊長為L=1m，電阻為R=3的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上，在地面上建立如圖所示坐標(biāo)系，空間存在垂直地面的磁場(chǎng)，在m的區(qū)域I中磁場(chǎng)方向向上，在m的區(qū)域II中磁場(chǎng)方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨x的變化規(guī)律如圖乙，開始時(shí)刻線框MN邊與y軸重合。

（1）若給線框以水平向右的初速度，同時(shí)在PQ邊施加一水平拉力，之后線框做的勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框運(yùn)動(dòng)3m的過程中水平拉力所做的功；

（2）若在圖示位置給線框一初速度,線框的PQ邊恰能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域II的右邊界,設(shè)線框全部在區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q₁,線框全部在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q₂，求。

 

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如圖甲所示，一邊長為L=1m，電阻為R=3的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上，在地面上建立如圖所示坐標(biāo)系，空間存在垂直地面的磁場(chǎng)，在m的區(qū)域I中磁場(chǎng)方向向上，在m的區(qū)域II中磁場(chǎng)方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨x的變化規(guī)律如圖乙，開始時(shí)刻線框MN邊與y軸重合。
（1）若給線框以水平向右的初速度，同時(shí)在PQ邊施加一水平拉力，之后線框做的勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框運(yùn)動(dòng)3m的過程中水平拉力所做的功；
（2）若在圖示位置給線框一初速度,線框的PQ邊恰能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域II的右邊界,設(shè)線框全部在區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q₁,線框全部在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q₂，求。
 

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如圖甲，一邊長為L=lm、電阻為R=3Ω的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上，在地面上建立如圖所示坐標(biāo)系，空間存在垂直地面的磁場(chǎng)，在0≤x＜2m的區(qū)域I中磁場(chǎng)方向向上，在2＜x≤4m 的區(qū)域Ⅱ中磁場(chǎng)方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨x的變化規(guī)律如圖乙，開始時(shí)刻線框MN邊與y軸重合．

（1）若給線框以水平向右的初速度，同時(shí)在PQ邊施加一水平拉力，之后線框做v=1m/s 的勻速直線運(yùn)動(dòng)，求第2秒內(nèi)水平拉力做的功；
（2）若I、Ⅱ區(qū)域中的磁場(chǎng)均為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向仍如圖甲，現(xiàn)在圖示位置給線框一初速度，線框MN邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ的右邊界時(shí)速度恰為零，設(shè)線框從MN邊在區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量Q₁，線框MN邊在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量為Q₂，求

Q1

Q2

．

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如圖甲，一邊長為L=lm、電阻為R=3Ω的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上，在地面上建立如圖所示坐標(biāo)系，空間存在垂直地面的磁場(chǎng)，在0≤x＜2m的區(qū)域I中磁場(chǎng)方向向上，在2＜x≤4m 的區(qū)域Ⅱ中磁場(chǎng)方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨x的變化規(guī)律如圖乙，開始時(shí)刻線框MN邊與y軸重合．

（1）若給線框以水平向右的初速度，同時(shí)在PQ邊施加一水平拉力，之后線框做v=1m/s 的勻速直線運(yùn)動(dòng)，求第2秒內(nèi)水平拉力做的功；
（2）若I、Ⅱ區(qū)域中的磁場(chǎng)均為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向仍如圖甲，現(xiàn)在圖示位置給線框一初速度，線框MN邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ的右邊界時(shí)速度恰為零，設(shè)線框從MN邊在區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量Q₁，線框MN邊在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量為Q₂，求．

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一、1、BC 2、ACD 3、BD 4、A 5、ACD 6、ABC 7、BD 8、B

二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）0.820mm （2）16.98mm   （每空3分）

10、（12分）

①（4分）

②串（2分）  290Ω（3分）．③偏大（3分）

三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）設(shè)A的質(zhì)量為m，A靜止，有：       ①……1分

設(shè)B的質(zhì)量為m_B，B與A碰前速度為v₁，由機(jī)械能守恒定律可知：     ②……1分

B與A發(fā)生完全彈性碰撞，設(shè)碰后A、B速度大小分別為，有：

             ③……2分

　　　　④……2分

可得：       ⑤……1分

B反彈，機(jī)械能守恒：    ⑥……1分

由②――⑥可知：        ⑦……1分

由題可知：       ⑧……1分

設(shè)C與A碰前速度為v₂，由機(jī)械能守恒定律可知：      ⑨……1分

C與A碰，碰后速度為v₃，由動(dòng)量守恒：     ⑩……1分

A、  C分離發(fā)生在彈簧原長處O，不分離即系統(tǒng)至O點(diǎn)速度為零。由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知：

             11……2分

解得：   12……2分

12、（18分）⑴PQ在區(qū)域Ⅱ中距中間邊界，而MN在區(qū)域I 距中間邊界時(shí)，PQ邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)  （2分）

 MN邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （2分）

故回路中的電動(dòng)勢(shì)V    (2分）

由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，故水平拉力做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱，即

    (2分）

⑵設(shè)初速度為，勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后減速，MN邊到達(dá)中間界線時(shí)速度為，接著又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，再減速，最后速度為0，則對(duì)跨越中間邊界的過程據(jù)動(dòng)量定理有

    (2分）

對(duì)跨越最右邊界的過程據(jù)動(dòng)量定理有

   (2分）

線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電量

聯(lián)立化簡得   （1分）

由上式可得：    (1分）

則    (1分)

故    (l分)

        (1分)

則       (1分)

13、（20分）（1）由題可知粒子在磁場(chǎng)Ⅰ中圓運(yùn)動(dòng)的圓心角為60°，相應(yīng)圓運(yùn)動(dòng)半徑為：

         ①…… 1分

由     ②……1分             可知       ③……1分

             ④……2分

（2）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有：

         ⑤……1分

          ⑥……1分

         ⑦……1分

可知：    ⑧……1分     

      ⑨……2分            ⑩……2分

（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知：

第一次返回y=y₀前在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間        11……1分

在磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間        12……2分

故第一次返回y=y₀前運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間       13……2分

之后運(yùn)動(dòng)呈周期性，故返回y=y₀前運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

          14……2分