如图所示，在同一水平面内固定有两平行金属导轨，导轨光滑且足够长，间距为d，其左端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置．现给杆一水平向右的初速度，经过时间t，导体杆ab向右运动了x，在运动过程中，导体杆ab始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体杆ab的电阻．甲、乙两位同学根据以上条件，分别求解在时间t内电阻R放出的热量Q和通过电阻R的电荷量q，具体过程如下：
甲同学：
这段时间内，闭合回路磁通量的变化量为△φ=Bdx
根据法拉第电磁感应定律有

.

E

=

△Φ

t

=

Bdx

t

所以

.

I

=

. E

R

=

Bdx

tR

.

F

=B

.

I

d=

B2d2x

tR

根据功能原理，这段时间电阻R上放出的热量Q=W=

.

F

x=

B2d2x2

tR

乙同学：
这段时间内，闭合回路磁通量的变化量为△φ=Bdx
根据法拉第电磁感应定律有

.

E

=

△Φ

t

=

Bdx

t

所以

.

I

=

. E

R

=

Bdx

tR

则这段时间内通过电阻R的电荷量q=

.

I

?t=

Bdx

R

关于两位同学的解法，下列说法正确的是（　　）

A．两位同学的解法都正确

B．两位同学的解法都错误

C．甲同学的解法正确，乙同学的解法错误

D．甲同学的解法错误，乙同学的解法正确

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一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片．盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示．乙为光电数字计时器的示意图．光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间．

圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示（只画了部分图）；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，
结果如图丁所示（只画了部分图）．由图可知：
（1）圆盘的直径d为

24.815

24.815

cm；
（2）挡光片的宽度L为

9.970

9.970

mm；
（3）若光电数字计时器所显示的时间为t，则圆盘转动的角速度为

2L

dt

2L

dt

（用测量的已知字母表示）
（4）金属圆盘中心O与边缘的电压为

Bld

4t

Bld

4t

．（用字母B、d、L、t表示）

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、(8分)一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：

(1) 圆盘的直径d为________cm；

(2) 挡光片的宽度l为________mm；

(3) 若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为        rad/s

(保留3位有效数字)。

(4) 金属圆盘中心O与边缘的电压为           。(用字母B、d、ω表示)

 

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、(8分)一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。

 
圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：
(1) 圆盘的直径d为________cm；
(2) 挡光片的宽度l为________mm；
(3) 若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为       rad/s
(保留3位有效数字)。
(4) 金属圆盘中心O与边缘的电压为           。(用字母B、d、ω表示)

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、(8分)一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：

(1) 圆盘的直径d为________cm；

(2) 挡光片的宽度l为________mm；

(3) 若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为        rad/s

(保留3位有效数字)。

(4) 金属圆盘中心O与边缘的电压为            。(用字母B、d、ω表示)

 

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一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

C

B

D

B

B

C

A

D

B

A

C

A

题号

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23-1

23-2

答案

A

C

D

B

D

D

B

B

D

D

B

A

二、填空题

24．负　　mg/E　（每空2分）

25．解：

（1）D　（2分）

（2） 0.1（1分）；　匀加速（1分） ； 　0.25（2分）

三、计算或论述题

26．解：

（1）由题意知：                   ①

∴t ==0.5s                    ②

（2）        又                                        ③

∴h=0.125m                      ④

评分标准：①③各式1分；②④各式2分

27解：

（1）由二力平衡条件知：F = mg = 10⁴ N            ①

（2）由题意知，行车突然停车的瞬间，钢材开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即：F′－mg=                         ②

∴F′= m（g +）=  1.08×10⁴ N         ③

评分标准：①式3分；②③各式2分

28解：

（1）运动员从B点到D点做平抛运动

                                        ①

                                             ②

由①②式代入数据解得 =4.8m/s

（2）运动员从A点到B点的过程中，由机械能守恒定律

           mgh_AB=－E_k                      ③

其中                             ④

  由③④式代入数据解得 E_k=76J

（3）设运动员经O点正下方时的速度为，则

－=mg(H－Lcos37⁰－h)          ⑤

x =                                    ⑥

由⑤⑥解得：     x²－= 20                      ⑦

x－的图像如下图所示：

评分标准：①②③④各式1分；⑦式2分；图像2分