浙江省寧波市高三上學期高考模擬考試物理試題

寧波市2023學年第一學期選考模擬考試物理試卷本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共7頁，滿分100分，考試時間90分鐘?？忌⒁猓?.答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題卡規(guī)定的位置上。2.答題時，請按照答題卡上“注意事項”的要求，在答題卡相應的位置上規(guī)范作答，在試題卷上的作答一律無效。3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題卡上相應區(qū)域內。作圖時，先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的參數(shù)：重力加速度g均取10m/s2。選擇題部分一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列物理量用國際單位制的基本單位表示，正確的是（）A.普朗克常量 B.磁通量C.靜電力常量 D.功【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)知，普朗克常量單位為，用國際單位制的基本單位表示為故A正確；B．中單位不是國際單位制的基本單位，故B錯誤；C．中單位不是國際單位制的基本單位，故C錯誤；D．中單位不是國際單位制的基本單位，故D錯誤。故選A。2.2023年9月30日，杭州亞運會男子100米決賽中，我國選手謝震業(yè)以9秒97的成績奪得金牌。下列說法正確的是（）A.“9秒97”是指時刻B.謝震業(yè)百米賽跑全程的平均速度是C.起跑時助跑器對謝震業(yè)的作用力對他一定做正功D.謝震業(yè)沖線時的加速度一定比起跑時大【答案】B【解析】【詳解】A．“9秒97”是指時間，選項A錯誤；B．謝震業(yè)百米賽跑全程的平均速度是選項B正確；C．起跑時助跑器對謝震業(yè)的作用力沒有位移，則對他不做功，選項C錯誤；D．謝震業(yè)沖線時的加速度不一定比起跑時大，選項D錯誤。故選B。3.微元法是一種常用的研究物理問題的方法。物體做直線運動時，由微元法可得v—t圖像中圖線和橫軸所圍的面積表示其位移。請你借鑒此方法，判斷下列對于圖線和橫軸圍成面積的說法中，不正確的是（）A.U—I（路端電壓—電流）圖像中的面積反映輸出功率PB.I—t（電流—時間）圖像中的面積反映電量qC.F—x（力—位移）圖像中的面積反映力所做的功WD.a—t（加速度—時間）圖像中的面積反映速度變化量Δv【答案】A【解析】【詳解】A．U—I（路端電壓—電流）圖像中的某個點的橫坐標與縱坐標的乘積表示輸出功率P，故A錯誤；B．根據(jù)可知，I—t（電流—時間）圖像中的面積反映電量q，故B正確；C．由可知，F(xiàn)—x（力—位移）圖像中的面積反映力所做的功W，故C正確；D．根據(jù)可知，a—t（加速度—時間）圖像中的面積反映速度變化量Δv，故D正確。故選A。4.在2023中國載人航天年的“成績單”中，有神舟十六號航天員乘組完成了多項實驗。已知在距地球表面約400km的“天宮”空間站繞地球做勻速圓周運動，以下說法正確的是（）A.空間站中的航天員處于平衡狀態(tài)B.航天員在空間站中所受到的合力比在地面時大C.神舟十六號飛船與空間站對接以后，其運行的速度不變D.神舟十六號飛船與空間站對接以后，其運行的周期比同步衛(wèi)星大【答案】B【解析】【詳解】A．空間站中的航天員繞地球做勻速圓周運動，不是處于平衡狀態(tài)，選項A錯誤；B．航天員在空間站中所受到的合力不為零，而在地面時受合力為零，選項B正確；C．神舟十六號飛船與空間站對接以后，其運行的速度大小不變，方向不斷變化，選項C錯誤；D．神舟十六號飛船與空間站對接以后，其運行的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，神舟十六號飛船的周期比同步衛(wèi)星小，選項D錯誤。故選B。5.2023年8月24日，日本福島第一核電站啟動核污染水排海，引起了全球社會各界的高度關注和深切擔憂。核污染水中含有的氚、鍶90、銫137、碘129等放射性元素，都有可能對人類和自然界造成損害。其中鍶（）半衰期為30年，它經(jīng)β衰變轉變?yōu)獒惡?。下列說法正確的是（）A.釔原子核內有52個中子 B.釔核的比結合能比鍶核大C.100個鍶原子核經(jīng)過30年，還剩50個 D.鍶經(jīng)通過β衰變產生的電子來自鍶原子的核外電子【答案】B【解析】【詳解】AB．鍶（）經(jīng)β衰變轉變?yōu)獒惡?，根?jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知釔核的質子數(shù)加一變?yōu)?9，質量數(shù)不變?yōu)?0，且釔核的比結合能比鍶核大，由此可知釔原子核內有51個中子，故A錯誤，B正確；C．半衰期是大量原子的統(tǒng)計規(guī)律，100個鍶原子核衰變具有隨機性，不符合統(tǒng)計規(guī)律，故C錯誤；D．β衰變實質是原子核一個中子轉變成一個質子和一個電子，所以鍶經(jīng)通過β衰變產生的電子來自鍶原子核，故D錯誤。故選B。6.某同學用vt圖像研究無人機在豎直方向的運動情況，如圖所示。圖像中只有ab段和cd段為直線，其直線方程分別是，。下列分析正確的是（）A.無人機在ab段一定向上加速，在cd段一定向上減速B.無人機在ab段和cd段的加速度方向相同C.無人機在bc段的加速度變化量為5m/s2D.無人機在bc段的速度變化量為12m/s【答案】C【解析】【詳解】A．由于題目中沒有規(guī)定正方向，如果規(guī)定向上為正方向，則在ab段向上加速，在cd段向上減速運動；如果規(guī)定向下為正方向，則在ab段向下加速，在cd段向下減速運動，A錯誤；B．在vt圖像中，斜率表示加速度，由圖可知無人機在ab段和cd段的加速度方向相反，B錯誤；C．根據(jù)可知在ab段的加速度為3m/s2，在cd段的加速度為2m/s2,因此在bc段的加速度變化量為C正確；D．從圖中數(shù)據(jù)無法確定無人機在bc段的速度變化量，D錯誤。故選C。7.在一塊水平放置的很大的接地金屬平板上方附近固定著一個正電荷Q，a、b、c、d為過正電荷所在位置的豎直平面上的四個點，位置如圖所示，下列說法正確的是（）A.c點的電勢高于d點的電勢B.c點的場強比d點的小C.電荷量為q的負電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D.電荷量為q的正電荷從b點移到a點的過程中電場力做正功【答案】A【解析】【詳解】由靜電感應可知，金屬板上方的電場線垂直于金屬棒向下，則點電荷以及金屬棒周圍的等勢面分布如圖；A．由圖可知，c點的電勢高于d點的電勢，選項A正確；B．c點的等差等勢面比d點密集，則c點的場強比d點的大，選項B錯誤；C．因a點電勢高于b點，則電荷量為q的負電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能，選項C錯誤；D．電荷量為q的正電荷從b點移到a點的過程中電場力做負功，選項D錯誤。故選A。8.如圖所示，蓮蓮在亞運會蹦床比賽中，達到的最高點距地面高度為H，蹦床離地面的高度為h，蓮蓮的質量為M，下落過程中彈性網(wǎng)最大下陷量為x，受到的空氣阻力大小恒為f，從最高點到最低點下落時間為t，則蓮蓮在下落到最低點的過程中，下列說法正確的是（）A.蓮蓮的機械能減少了B.彈性網(wǎng)的彈力對蓮蓮的沖量大小為C.蓮蓮從與蹦床接觸到落至最低點過程中所受合外力的沖量大小為D.彈性網(wǎng)彈性勢能的增量為【答案】B【解析】【詳解】A．蓮蓮在下落到最低點的過程中，蓮蓮的動能不變，蓮蓮的機械能減少量等于重力勢能的減少量，則故A錯誤；B．蓮蓮在下落到最低點的過程中，根據(jù)動量定理有彈性網(wǎng)的彈力對蓮蓮的沖量大小為故B正確；C．蓮蓮從下落至與蹦床接觸過程中，根據(jù)動能定理有蓮蓮從與蹦床接觸到落至最低點過程中，根據(jù)動量定理有蓮蓮從與蹦床接觸到落至最低點過程中所受合外力的沖量大小為故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒，彈性網(wǎng)彈性勢能的增量為故D錯誤。故選B。9.2023年9月27日，杭州亞運會中國隊組合趙煥城/王賽博獲得帆船比賽冠軍。圖為帆船在靜止水面上逆風航行的示意圖。風力和船身方向成135°，風力和帆面成8°，風力在垂直帆面方向的分力推動帆船逆風行駛，如果風力大小為F，則風力在航行方向的分力為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由圖可知，風力在垂直于帆面方向上的分力為這個分力垂直于帆面，與航行方向之間的夾角為所以風力在航行方向上的分力為故選A。10.下表是某共享電動汽車的主要參數(shù)，根據(jù)信息，下列說法正確的是（）空車質量800kg電池能量60kW?h標準承載200kg標準承載下的最大續(xù)航200km所受阻力與汽車總重比值A.工作時，電動汽車的電動機是將機械能轉化成電池的化學能B.標準承載下，該電池在使用時的能量轉化效率為66.5%C.標準承載下，電動汽車以72km/h的速度勻速行駛10min，所消耗電能為3kW?hD.標準承載下，汽車以120km/h速度勻速行駛，汽車電動機輸出功率為30kW【答案】D【解析】【詳解】A．工作時，電動汽車的電動機是將電能轉化成機械能，故A錯誤；B．電池充滿電時電能為E=60kW?h=勻速行駛時的牽引力F=f(800+200)10N=900N該電池在使用時的能量轉化效率故B錯誤；C．標準承載下，電動汽車以v=72km/h的速度勻速行駛t=10min，如果電能全部轉化為機械能時但實際過程中電能不可能全部轉化為機械能，所以所消耗電能大于3kW?h，故C錯誤；D．標準承載下，汽車以v1=120km/h速度勻速行駛，汽車電動機輸出功率為故D正確。故選D。11.兩列頻率f和振幅A均相同的簡諧波I和II分別從同一繩子兩端持續(xù)在同一平面內相向傳播，某時刻兩列波的波形如圖所示，虛線表示簡諧波I，實線表示簡諧波II。下列說法正確的是（）A.簡諧波I與簡諧波II的傳播速率一定不相等B.x=0到x=8處的質點始終處在平衡位置C.x=2位置的質點振幅為2AD.x=4位置的質點振幅為2A【答案】D【解析】【詳解】A．兩列機械波在同一種介質中傳播，故傳播速率一定相等，故A錯誤；BC．根據(jù)波形可知x=2和x=6處的質點，波峰和波谷相遇，故該兩處是振動減弱的，振幅為0，始終處于平衡位置；對x=0、x=4和x=8處的質點分析可知若兩列波在各自的方向上再傳播，可知該三處的質點都處于波峰與波峰或者波谷與波谷相遇點，故可知該三處是振動加強的，不可能一直處于平衡位置，故BC錯誤；D．根據(jù)前面分析可知x=4位置的質點是振動加強點，振幅為2A，故D正確。故選D。12.保險絲對保護家庭用電安全有著重要作用，如圖所示，A是熔斷電流為1A的保險絲，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，交變電壓U=220V，保險絲電阻1Ω，R是用可變電阻。當電路正常工作時，則下列說法正確的是（）A.可變電阻R不能大于B.可變電阻R越大，其消耗的功率越小C.通過可變電阻R的電流不能超過D.增加原線圈匝數(shù)，保險絲可能熔斷【答案】B【解析】【詳解】AB．將保險絲電阻看成交變電源內阻，則有可變電阻消耗的功率等于理想變壓器原線圈消耗的功率，設原線圈等效電阻為R1，則有聯(lián)立可得當電路正常工作時，原線圈電流，則即所以根據(jù)電源輸出功率的特點可知可變電阻R越大，輸出功率越小，即原線圈消耗的功率越小，可變電阻消耗的功率越小，故B正確，A錯誤；C．設電阻R為r時，原線圈中電流剛好達到熔斷電流，即，根據(jù)則副線圈的電流即通過可變電阻R的電流不能超2A；故C錯誤；D．當其他條件不變，增加原線圈匝數(shù)，根據(jù)可知相當于增加了原線圈的等效電阻，則根據(jù)歐姆定律可知原線圈電流減小，保險絲不會熔斷，故D錯誤；故選B。13.如圖所示，ABCD是底角為45°的等腰梯形棱鏡的橫截面，與底邊BC平行的兩束單色光a、b（間距及位置均可調）從AB邊射入，經(jīng)BC邊一次反射后直接從CD邊射出（圖中未畫出）。已知棱鏡對a、b兩束光的折射率滿足。下列說法正確的是（??）A.AB邊入射光線與CD邊的出射光線不平行B.a、b兩束光不可能從CD邊同一位置射出C.a光在棱鏡中傳播的時間更長D.從CD邊射出的位置b光一定在a光上面【答案】C【解析】【詳解】作出光路圖根據(jù)圖像及題意有A．根據(jù)光路圖，由幾何關系和折射定律以及反射定律可知，AB邊入射光線與CD邊的出射光線平行，故A錯誤；B．由圖可知，由于a、b光束的間距可調，故a光束上移，b光束下移，a、b光束就有可能從CD邊同一位置射出，故B錯誤；D．由圖可知，a光束從CD邊射出可能離底邊BC更遠，從CD邊射出的位置b光不一定在a光上面，故D錯誤；C．根據(jù)圖中b光束的光路圖，根據(jù)正弦定理有可知同理可得b光束在玻璃中的路程為b光束在玻璃運動的速度b光束在玻璃運動的時間同理可得由于可知可知故C正確。故選C。二、選擇題II（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）14.下列說法正確的是（）A.有些非晶體在一定條件下可能轉化為晶體B.普朗克首先將量子觀念引入了原子領域C.霍爾元件可以測量磁場的磁感應強度大小和方向D.不計分子之間的分子勢能，質量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內能【答案】AC【解析】【詳解】A．晶體和非晶體區(qū)別在于內部分子排列，有些通過外界干預可以相互轉化，如把晶體硫加熱熔化（溫度超過300℃）再倒進冷水中，會變成柔軟的非晶硫，再過一段時間又會轉化為晶體硫，故A正確；B．波爾原子理論首先將量子觀念引入了原子領域，故B錯誤；C．置于磁場中的載流體，如果電流方向與磁場垂直，則在垂直于電流和磁場的方向會產生一附加的橫向電場，這個現(xiàn)象是霍普金斯大學研究生霍爾于1879年發(fā)現(xiàn)的，后被稱為霍爾效應?；魻栐梢詼y量磁場的磁感應強度大小和方向，故C正確；D．不計分子之間的分子勢能，氣體內能由分子的平均動能與分子數(shù)目共同決定，由于溫度決定了分子的平均動能，即氣體內能由溫度與分子數(shù)目共同決定，質量和溫度相同的氫氣和氧氣，分子的平均動能相等，但分子數(shù)目不相等，即質量和溫度相同的氫氣和氧氣內能不相同，故D錯誤。故選AC。15.如圖所示，一個波長為λ的單色點光源以功率P向四周均勻地發(fā)射能量。在離光源距離足夠遠R處放置一小鋅板，鋅板表面有電子逸出。已知電子質量為m、電量為e，光速為c，普朗克常量為h，鋅的逸出功W。假設入射光的能量是連續(xù)平穩(wěn)地垂直傳給鋅板，且鋅板完全吸收所有照射到它上面的能量。下列說法正確的是（）A.光子的動量B.逸出電子的最大動能C.若換用波長更短的單色光源照射，鋅板表面一定也有電子逸出D.鋅板單位面積上受到光的平均壓力【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)光子能量公式根據(jù)愛因斯坦質能方程光子得動量聯(lián)立可得故A正確；B．根據(jù)光電效應方程得故B錯誤；C．光子得波長越短，頻率越大，所以若換用波長更短的單色光源照射，鋅板表面一定也有電子逸出，故C正確；D．t時間內鋅板吸收的光子數(shù)為根據(jù)動量定理解得根據(jù)牛頓第三定律得鋅板單位面積上受到光的平均壓力故選ACD。非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.如圖是高中物理常用的實驗裝置。（1）該實驗裝置能完成的實驗有______，同時需要平衡摩擦力的實驗有______。A.探究小車速度隨時間變化規(guī)律B.探究加速度與力、質量的關系C.驗證機械能守恒定律D.驗證動量守恒定律（2）在“探究加速度與質量的關系”實驗中，下列物體中最適合用于提供拉力的是______?！敬鸢浮竣?AB##BA②.B③.D【解析】【詳解】（1）[1]AB．該實驗裝置能完成的實驗有探究小車速度隨時間變化的規(guī)律和探究加速度與力、質量的關系，故AB正確；C．即使平衡了摩擦力，摩擦力也不會消失，機械能不守恒，則不能用該實驗裝置完成驗證機械能守恒定律，故C錯誤；D．該實驗裝置不能完成驗證動量守恒定律，故D錯誤。故選AB。[2]探究“加速度和力、質量的關系”實驗中，力是合力，需要平衡摩擦力，探究“速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，不需要平衡摩擦力。故選B。（2）[3]在“探究加速度與質量的關系”實驗中，需要保持重物的質量遠小于小車的質量。故選D。17.某同學買了一卷銅導線，想在不拆散導線卷情況下，測定帶卷銅導線的長度。（1）該同學剝去導線末端的少許絕緣皮，用螺旋測微器測銅導線直徑，如圖（a）所示，該銅導線直徑為______mm。（2）該同學找來實驗器材來測量該卷銅導線的總電阻R?，電路圖如圖（b），其中R1，R2=100Ω，G為靈敏電流計，R3為電阻箱，電路其余部分電阻均不計。①開關閉合前，滑動變阻器滑片應置于______端（填“A”或“B”）；②閉合開關并移動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流計有示數(shù)。調節(jié)電阻箱，使電流計指針穩(wěn)定指向中央零刻度線，此時電阻箱阻值如圖（c），則該卷銅導線的電阻為______Ω；③已知銅導線的電阻率為，該同學測得導線的實際長度為______m（π取，保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮竣?②.A③.④.【解析】【詳解】（1）[1]該銅導線直徑為。（2）①開[2]關閉合前，滑動變阻器滑片應置于A端；②[3]當電流計指針穩(wěn)定指向中央零刻度線時，電阻箱的阻值為R3=150Ω，則解得Rx=0.40Ω（3）[4]根據(jù)解得18.某實驗小組為完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的實驗，操作如下：①取油酸配成500mL油酸酒精溶液；②用注射器吸取油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴；③在淺盤內注入適量的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤上，繪出油酸的輪廓（如圖所示，每個方格的邊長為）。（1）“將油酸分子看成球形”所采用的方法是______A.理想模型法B.控制變量法C.等效替代法D.極限思維法（2）該實驗中一滴油酸酒精溶液含______mL油酸；由上述數(shù)據(jù)估算得到油酸分子的直徑約為______m（保留一位有效數(shù)字）。（3）若實驗中最終測得的油酸分子直徑偏大，可能原因是______A.爽身粉撒得較多，油膜沒有充分展開B.配置好的油酸酒精溶液放置時間過長C.計算油酸膜的面積時，將所有不完整方格作為完整方格處理D.用注射器測得50滴油酸酒精溶液為1mL時，不小心錯記為40滴【答案】①.A②.③.④.AD##DA【解析】【詳解】（1）[1]“將油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法.故選A。（2）[2][3]一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積每小格面積1cm2，超過半個格子的算一個，不滿半個的舍去，大約100個，所以分子直徑（3）[4]A．水面上爽身粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開，致使水面上的油酸分子呈現(xiàn)多層，導致面積變小，測得油酸分子直徑變大，故A正確；B．配置好的油酸酒精溶液放置時間過長，濃度變大，導致油膜面積測量值偏大分子直徑測量側偏小，故B錯誤；C．計算油酸膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理，則會使測得油酸面積變大，可知油酸分子直徑變小，故C錯誤；D．用注射器測得50滴油酸酒精溶液為1mL時，不小心錯記為40滴，導致實際面積變小，油酸分子直徑變大，故D正確。故選AD。19.如圖甲，氣動避震是通過控制氣壓來改變車身高低，備受高檔轎車的青睞。其工作原理可以簡化為如圖乙，在導熱良好的氣缸內用可自由滑動的面積為S=10cm2活塞和砝碼組合體封閉一定質量的空氣，活塞和砝碼總質量為m=5kg。充氣裝置可通過開關閥門K對氣缸進行充氣或放氣來改變車身高低。初始時，開關閥門K關閉，此時氣缸內氣體高度為h1=40cm。已知外界大氣壓強p0=1.0×105Pa。求：（1）初始狀態(tài)氣缸內壓強p1；（2）僅將活塞和砝碼的總質量增大至10kg時，汽缸內氣體高度h2；（3）在（2）的基礎上，打開閥門K，充氣裝置向氣缸內充氣，當汽缸內氣體高度最終恢至h1時，求充入的外界大氣的體積V。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)平衡可知解得初始狀態(tài)氣缸內壓強（2）末態(tài)氣體壓強根據(jù)等溫方程解得（3）根據(jù)等溫方程解得20.某倉庫采用自動化傳送裝置運送貨物。如圖所示，工人借助機器設備推動質量的貨物，使其在光滑水平面上獲得初速度v，貨物從A點滑上長度，傾角，動摩擦因數(shù)的傾斜傳送帶，并從傳送帶最高點B點進入右側半徑為的光滑圓弧軌道，最終落在右側水平柜臺上。整個過程中貨物可看做質點，水平面和圓弧面均與傳送帶平滑連接，不考慮貨物通過A點和B點時的能量損失。（，）（1）若傳送帶靜止，為使貨物能運動到B點，v至少要多大？（2）若貨物在水平面上的速度，傳送帶以的速度順時針傳動，傳送帶為了將其傳送到B點，需多消耗多少電能？（3）己知傳送帶速度如（2）問，要使貨物經(jīng)B點后能沿圓弧軌道下滑一段距離，初速度v需滿足什么條件？經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當貨物的初速度v在一定范圍內變化時，其在圓弧軌道上滑過的軌跡長度相同，求此軌跡對應的圓心角余弦值？【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【詳解】（1）傳送帶靜止，為使貨物能運動到B點，根據(jù)能量守恒有解得（2）貨物做加速運動的加速度為貨物做加速運動的時間為貨物做加速運動的位移貨物與傳送帶相對位移為貨物與傳送帶間產生的熱量為傳送帶了將其傳送到B點，需多消耗電能為（3）貨物經(jīng)B點后能沿圓弧軌道下滑一段距離，則貨物從A點運動到B點，根據(jù)動能定理有解得當貨物的初速度v在一定范圍內變化時，貨物到達B點的速度等于傳送帶速度，為，設貨物離開圓弧軌道的位置為點，圓弧軌道圓心為點，與豎直方向的夾角為，根據(jù)機械能守恒有恰從點離開圓弧軌道，貨物與圓弧軌道的壓力為零，有解得21.如圖所示，由金屬和絕緣部件組成的無限長光滑平行導軌，其間距為，金屬導軌中間嵌有兩段由絕緣材料制成的導軌M、N（圖中用黑實體表示），導軌左端連有電動勢的電源．質量，電阻的三根相同導體棒ab、cd和ef垂直導軌放置，其中cd用兩根很長的輕質絕緣細線懸掛，剛好與導軌接觸且無擠壓．ghkj是一個置于金屬導軌上的“”型導體線框，由三根導體棒組成，每根棒質量均為m，電阻均為R，長度均為L．若ef棒與線框ghkj相碰則連接成一個正方形導體框，初始時，導體棒和線框均靜止在金屬導軌上．導軌上方有三個方向垂直于導軌平面向下的有界勻強磁場：緊靠絕緣導軌M左側的區(qū)域Ⅰ中有磁感應強度為的磁場；區(qū)域Ⅱ中有磁感應強度為的磁場，cd棒緊靠區(qū)域Ⅱ的左邊界放置；緊靠絕緣導軌N右側的區(qū)域Ⅲ中有寬度為L、磁感應強度為的磁場．初始時ef處于區(qū)域Ⅱ中，區(qū)域Ⅱ、Ⅲ位于絕緣導軌N兩側．導體線框gj兩點緊靠區(qū)域Ⅲ的左邊界，閉合