精品解析：广东省中山市华辰实验中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试卷

中山市华辰实验中学2023-2024学年第二学期高二第一次月考 物理 第一卷（客观题，共44分） 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分。） 1. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。有关物理学家的贡献，下列说法与事实不相符的是（　　） A. 法拉第首先提出了场的概念，并创造性地用“力线”形象地描述“场” B. 洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式 C. 法拉第通过实验发现了通电导线周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系 D. 安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．法拉第首先提出了场的概念，并创造性地用“力线”形象地描述“场”，故A正确； B．洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式，故B正确； C．奥斯特通过实验发现了通电导线周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系，故C错误； D．安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象，故D正确。 该题选说法与事实不相符的，故选C。 2. 如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，各带电粒子所受洛伦兹力的方向水平向右（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中根据左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力方向应该竖直向上，故A不符合题意； B．图中根据左手定则可知，负电荷受到的洛伦兹力方向应该垂直纸面向里，故B不符合题意； C．图中v的方向垂直纸面向里，根据左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力方向应该向右；故C符合题意； D．图中v的方向垂直纸面向外，根据左手定则可知，负电荷受到的洛伦兹力方向应该竖直向下，故D不符合题意。 故选C。 3. 图甲为手机无线充电，其充电原理如图乙。充电底座接交流电源，对充电底座供电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度大小逐渐增大。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” B. 送电线圈内的电流大小在逐渐减小 C. 受电线圈中感应电流方向由c→d D. 受电线圈有扩张趋势 【答案】C 【解析】 【详解】A．无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是电磁感应，故A错误； B．由磁感应强度大小逐渐增大可知，送电线圈内的电流大小在逐渐增大，故B错误； C．由楞次定律可知，受电线圈的磁通量增强，则受电线圈中感应电流的磁场与原磁场方向相反，即受电线圈中感应电流的磁场方向向下，再根据安培定则可知，受电线圈中感应电流方向由c→d，故C正确； D．根据楞次定律的第二种表述“增缩减扩”可知，受电线圈有收缩趋势，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，长为L的金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动。金属导轨电阻不计，金属杆与导轨的夹角为θ，电阻为2R，ab间电阻为R，M、N两点间电势差为U，则M、N两点电势的高低及U的大小分别为（　　） A. M点电势高，U= B. M点电势高，U= C. N点电势高，U= D. N点电势高，U= 【答案】B 【解析】 【详解】由右手定则可以判定导体棒中电流的方向为由N到M，因此M点电势高； 导体棒切割磁感线的有效长度是Lsin θ，根据法拉第电磁感应定律有 E=BLvsin θ 再根据闭合电路欧姆定律可知M、N两点间电势差 故选B。 5. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B. 松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 【答案】C 【解析】 【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误； B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误； C．若更快按下按钮，则螺线管中磁通量变化率越大，P、Q两端的电势差更大，故C正确； D．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故D错误。 故选C 6. 如图所示，某兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场分布的影响。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 B. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将增大 C. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小 D. 若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，则磁铁受到向下的作用力，由平衡可知 解得 选项A错误； BC．磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，选项BC错误； D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，则安培力反向，此时测力计示数将变为 选项D正确。 故选D。 二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得5分；漏选得2分；不选、错选或多选不得分。） 7. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（　　） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度 B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高 【答案】A 【解析】 【详解】A．粒子从回旋加速器中被引出时动能最大，由于洛伦兹力提供向心力，则有 解得 可知，甲图要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度，故A正确； B．根据左手定则可知，等离子中正离子所受洛伦兹力向下偏转，负离子所受洛伦兹力向上偏转，即A极板聚集负电荷，可知，乙图可判断出A极板是发电机的负极，故B错误； C．丙图中粒子若沿直线通过速度选择器，则洛伦兹力与电场力平衡，则有 解得 故C错误； D．丁图中若导体为金属，自由电荷为电子，电子带负电，根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向向左，则电子向左偏转，C板聚集负电荷，可知，丁图中若导体为金属，稳定时C板电势低，故D错误。 故选A。 8. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动角速度为ω，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（　　） A. B. C. a点电势低于b点电势 D. a点电势高于b点电势 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．叶片端点的线速度为 叶片的感应电动势为 故A错误，B正确； CD．每个叶片都切割磁感线，根据右手定则可知a点电势低于b点电势，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（　　） A. a对b的压力变小 B. a对b的压力变大 C. a、b物块间的摩擦力变小 D. a、b物块间的摩擦力不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．加速运动阶段，a、b的速度增大，根据左手定则，a所受洛伦兹力方向竖直向下，对a进行分析有 可知，随速度的增大，洛伦兹力增大，由牛顿第三定律可得a对b的压力变大，故A错误，B正确； CD．对a进行分析，根据牛顿第二定律有 对a、b整体进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 可知，a、b物块间的摩擦力变小，故D错误，C正确。 故选BC。 10. 如图是特高压输电线路上使用的六分裂阻尼间隔棒简化图。间隔棒将六根相同平行长直导线分别固定在正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心。已知通电长直导线周围的磁感应强度B大小与电流I、距离r的关系式为（式中k为常量）。设a、b间距为L，当六根导线通有等大同向电流时，其中a处导线对b处导线的安培力大小为F，则（ ） A. a处导线在O点产生的磁感应强度大小为 B. 六根导线在O点产生的磁感应强度大小为 C. a处导线所受安培力方向沿aO指向O点 D. a处导线对d处导线的安培力大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知，a、O间距为L，则a处导线在O点产生的磁感应强度大小为 故A正确； B．根据右手螺旋定则结合对称性可知，a、d两处导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反；b、e两处导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反；c、f两处导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反；则六根导线在O点产生的磁感应强度大小为0，故B错误； C．根据方向相同的两根直线电流之间的安培力为吸引力，结合对称性可知，b、f两处导线对a处导线的安培力合力方向沿aO指向O点；c、e两处导线对a处导线的安培力合力方向沿aO指向O点；d处导线对a处导线的安培力方向沿aO指向O点；故a处导线所受安培力方向沿aO指向O点，故C正确； D．根据几何关系可知，a、d间距为2L，则a处导线在d点产生的磁感应强度大小为 可知a处导线在d点产生的磁感应强度大小等于a处导线在b点产生的磁感应强度大小的一半，则a处导线对d处导线的安培力大小为，故D正确。 故选ACD。 第二卷（主观题，共56分） 三、实验题（本题共1小题，共9分） 11. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 ①接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）； ②合上开关，电路稳定后，电流表指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）； ③如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向___________偏（选填“右”或“左”）。 【答案】 ①. 偏转 ②. 不偏转 ③. 右 【解析】 【分析】 【详解】①[1] 接好电路后，合上开关瞬间，线圈A中电流变化，通过线圈B的磁通量变化，线圈B的电路中产生感应电流，电流表指针偏转； ②[2] 合上开关，电路稳定后，通过线圈B的磁通量不变化，线圈B的电路中没有感应电流，电流表指针不偏转； ③[3] 如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，通过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏了一下，那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻减小，A中的电流增加，通过B的磁通量增加，所以电流计指针将向右偏转。 四、计算题。（共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离L＝0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着方向竖直向上的匀强磁场。现把一个质量m＝0.04kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，当接通电源后，导轨中通过的电流恒为I＝1.5A时，导体棒恰好静止，g取10m/s2。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： （1）求磁场的磁感应强度的大小？ （2）若突然只将磁场方向变为垂直斜面向上，其他条件不变，则磁场方向改变后的瞬间，求导体棒的加速度的大小和方向？ 【答案】（1）；（2） ，方向沿斜面向上 【解析】 【详解】（1）导体棒受力如图乙所示，建立平面直角坐标系如图 解得 （2）导体棒受力如图甲所示，建立直角坐标系如图 解得 方向沿斜面向上。 13. 如图所示，长方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，AB边长为l，AD边足够长，一质量为m、电荷量大小为q的粒子从BC边上的O点以初速度垂直于BC方向射入磁场，粒子从A点离开磁场，速度方向与直线AB成30°角，不计粒子重力。求： （1）粒子的电性和OB的长度； （2）磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子在磁场中经历的时间。 【答案】（1）正电，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子从点离开磁场，可知粒子在O点受到的洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则可知粒子带正电，粒子运动轨迹如图 根据几何关系，可得 解得粒子在磁场中运动的半径为2l，所以 （2）粒子在磁场中做圆周运动有 解得 （3）粒子在磁场中经历的时间 解得 14. 如图所示，虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线，匀强电场方向竖直向下，电场强度大小未知，边界MN与水平方向的夹角。匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里、大小未知。现将一质量为m、电荷量为的带电粒子从电场中的P点以水平初速度向左抛出，一段时间后粒子从边界上的M点第一次进入磁场，从边界上的N点第一次离开磁场。已知带电粒子进入磁场时的速度方向与水平方向的夹角也等于30°，MN的长度为d，不计粒子所受重力，电场和磁场的范围足够大。 （1）求P、M两点间的电势差； （2）求匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）若粒子第一次进入磁场后的某时刻，磁感应强度大小突然变为，但方向不变，此后粒子被束缚在该磁场中，求的最小值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子第一次从M点进入磁场时的速度大小为v，将此速度分解，根据几何关系有 粒子从电场中的P点运动至M点的过程，根据动能定理有 解得 （2）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为R，根据几何关系有 根据牛顿第二定律有 解得 （3）由题意可知，当粒子运动到Q点时改变磁感应强度的大小，粒子运动的半径有最大值，设此后粒子做圆周运动的轨迹半径为r，根据几何关系有 根据牛顿第二定律 解得 15. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为的电阻，一根质量为的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为，整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度） （1）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值； （2）若金属杆ab沿斜面下滑时已经达到最大速度，求此过程通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量； （3）若改变磁场的方向为竖直向下，让ab杆沿导轨由静止下落，求ab杆可以达到的最大速度。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，由平衡条件得 根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律 综合可得 解得最大速度 =3m/s （2）杆在下滑距离d时，根据法拉第电磁感应定律 根据电荷量的计算公式，可得 由能量守恒定律得 解得 电阻R产生的热量 （3）若改变磁场的方向为竖直向下，当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，由平衡条件得 根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律 综合可得 解得最大速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中山市华辰实验中学2023-2024学年第二学期高二第一次月考 物理 第一卷（客观题，共44分） 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分。） 1. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。有关物理学家的贡献，下列说法与事实不相符的是（　　） A. 法拉第首先提出了场的概念，并创造性地用“力线”形象地描述“场” B. 洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式 C. 法拉第通过实验发现了通电导线周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系 D. 安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象 2. 如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，各带电粒子所受洛伦兹力的方向水平向右（　　） A. B. C. D. 3. 图甲为手机无线充电，其充电原理如图乙。充电底座接交流电源，对充电底座供电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度大小逐渐增大。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” B. 送电线圈内的电流大小在逐渐减小 C. 受电线圈中感应电流方向由c→d D. 受电线圈有扩张趋势 4. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，长为L的金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动。金属导轨电阻不计，金属杆与导轨的夹角为θ，电阻为2R，ab间电阻为R，M、N两点间电势差为U，则M、N两点电势的高低及U的大小分别为（　　） A. M点电势高，U= B. M点电势高，U= C. N点电势高，U= D. N点电势高，U= 5. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B. 松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 6. 如图所示，某兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场分布的影响。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 B. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将增大 C. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小 D. 若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为 二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得5分；漏选得2分；不选、错选或多选不得分。） 7. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（　　） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度 B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高 8. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动角速度为ω，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（　　） A. B. C. a点电势低于b点电势 D. a点电势高于b点电势 9. 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（　　） A. a对b的压力变小 B. a对b的压力变大 C. a、b物块间的摩擦力变小 D. a、b物块间的摩擦力不变 10. 如图是特高压输电线路上使用的六分裂阻尼间隔棒简化图。间隔棒将六根相同平行长直导线分别固定在正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心。已知通电长直导线周围的磁感应强度B大小与电流I、距离r的关系式为（式中k为常量）。设a、b间距为L，当六根导线通有等大同向电流时，其中a处导线对b处导线的安培力大小为F，则（ ） A. a处导线在O点产生的磁感应强度大小为 B. 六根导线在O点产生的磁感应强度大小为 C. a处导线所受安培力方向沿aO指向O点 D. a处导线对d处导线的安培力大小为 第二卷（主观题，共56分） 三、实验题（本题共1小题，共9分） 11. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 ①接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）； ②合上开关，电路稳定后，电流表指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）； ③如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向___________偏（选填“右”或“左”）。 四、计算题。（共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离L＝0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着方向竖直向上的匀强磁场。现把一个质量m＝0.04kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，当接通电源后，导轨中通过的电流恒为I＝1.5A时，导体棒恰好静止，g取10m/s2。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： （1）求磁场的磁感应强度的大小？ （2）若突然只将磁场方向变为垂直斜面向上，其他条件不变，则磁场方向改变后的瞬间，求导体棒的加速度的大小和方向？ 13. 如图所示，长方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，AB边长为l，AD边足够长，一质量为m、电荷量大小为q的粒子从BC边上的O点以初速度垂直于BC方向射入磁场，粒子从A点离开磁场，速度方向与直线AB成30°角，不计粒子重力。求： （1）粒子的电性和OB的长度； （2）磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子在磁场中经历的时间。 14. 如图所示，虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线，匀强电场方向竖直向下，电场强度大小未知，边界MN与水平方向的夹角。匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里、大小未知。现将一质量为m、电荷量为的带电粒子从电场中的P点以水平初速度向左抛出，一段时间后粒子从边界上的M点第一次进入磁场，从边界上的N点第一次离开磁场。已知带电粒子进入磁场时的速度方向与水平方向的夹角也等于30°，MN的长度为d，不计粒子所受重力，电场和磁场的范围足够大。 （1）求P、M两点间的电势差； （2）求匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）若粒子第一次进入磁场后的某时刻，磁感应强度大小突然变为，但方向不变，此后粒子被束缚在该磁场中，求的最小值。 15. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为的电阻，一根质量为的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为，整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度） （1）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值； （2）若金属杆ab沿斜面下滑时已经达到最大速度，求此过程通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量； （3）若改变磁场的方向为竖直向下，让ab杆沿导轨由静止下落，求ab杆可以达到的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $