《2025年高考调研高考总复习讲义高中物理人教版》

例 5（2023·海南一模）（多选）如图所示，固定于光滑水平面上的两根平行金属导轨$MN$、$PQ$左端接有阻值为$R$的灯泡，一质量为$m$、电阻不计的导体棒$ab$跨接在导轨上形成闭合回路，该空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为$B$。现让$ab$棒以初速度$v_{0}$沿导轨向右运动，不计摩擦及导轨电阻，下列关于导体棒的速度$v$随时间$t$及位移$x$变化的图像，可能正确的是

答案： 例5　[答案]　AC
[解析]　导体棒向右运动的过程中切割磁感线，产生感应电流，所受安培力$F = BIl$，即为合力，根据牛顿第二定律$F = ma$，知，导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，故A项正确，B项错误；对导体棒由动量定理得$-BIlt = mv - mv_0$，又$q = It = \frac{Blx}{R}$，解得$v = v_0 - \frac{B^2l^2x}{mR}$，故C项正确，D项错误，故选A、C两项。

例 6（2023·上海模拟）如图所示，有一光滑导轨处于匀强磁场中，一金属棒垂直置于导轨上，对其施加外力，安培力变化如图所示，取向右为正方向，则外力随时间变化图像为

答案： 例6　[答案]　C
[解析]　由于$E = BLv，E = IR，F_A = BIL$，联立得$F_A = \frac{B^2L^2v}{R}$，再结合楞次定律，可知金属棒刚开始向右做匀减速直线运动，后向左做匀加速直线运动，且加速度一直为$a = \frac{F_0R}{B^2L^2t_0}$，方向向左，综上当$v = 0$时，即$t = t_0$时，$F \neq 0$，且向左。故选C项。

1. （2023·全国甲卷）（多选）一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的 5 匝均匀分布，下部的 3 匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图 a 所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流$I$随时间$t$的变化如图 b 所示。则

A.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B.下落过程中，小磁体的$N$极、$S$极上下颠倒了 8 次
C.下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大

答案： 1.答案　AD
解析　电流的峰值越来越大，即小磁铁在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的变化率越来越快，因此小磁体的速度越来越大，A、D两项正确；假设小磁体是N极向下穿过线圈，则在穿入靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针的电流，而在穿出远离每匝线圈的过程中磁通量向下减少产生顺时针的电流，即电流方向相反，与题干图中描述的穿过线圈的过程电流方向变化相符，S极向下同理；所以磁铁穿过8匝线圈过程中会出现8个这样的图像，并且随下落速度的增加，感应电流的最大值逐渐变大，所以磁体下落过程中磁极的N、S 极没有颠倒，B项错误；线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大则磁性越强，因此电流的大小是变化的，小磁体受到的电磁阻力是变化的，不是一直不变的，C项错误，故选A、D两项。

2. （2022·重庆）如图 1 所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨道间连接一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图 2 所示。其中，第一次对应直线①，初始拉力大小为$F_{0}$，改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线②，初始拉力大小为$2F_{0}$，两直线交点的纵坐标为$3F_{0}$。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为$k$、电阻的阻值之比为$m$、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为$n$，则$k$、$m$、$n$可能为

A.$k = 2$、$m = 2$、$n = 2$
B.$k = 2\sqrt{2}$、$m = 2$、$n = \sqrt{2}$
C.$k = \sqrt{6}$、$m = 3$、$n = \sqrt{2}$
D.$k = 2\sqrt{3}$、$m = 6$、$n = 2$

答案： 2.答案　C
解析　由题知杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，则在$v = 0$时分别有$a_1 = \frac{F_0}{m}，a_2 = \frac{2F_0}{m}$，则第一次和第二次运动中，杆从静止开始运动相同位移的时间分别为$x = \frac{1}{2}a_1t_1^2，x = \frac{1}{2}a_2t_2^2$，则$n = \sqrt{2}$，第一次和第二次运动中根据牛顿第二定律有$a = \frac{F}{m} - \frac{B^2L^2v}{mR}$，整理有$F = ma + \frac{B^2L^2v}{R}$，则可知两次运动中$F - v$图像的斜率为$\frac{B^2L^2}{R}$，则有$2 = \frac{R_2}{R_1} \cdot \frac{B^2}{B^2} = \frac{1}{m} \cdot k^2$。故选C项。