精品解析：江苏省泰州中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题

江苏省泰州中学2023~2024学年度第二学期高二年级第一次质量检测 物理试题 （考试时间：75分钟 总分：100分） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体分子的无规则运动 B. 液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显 C. 相等质量的的水和的冰内能相同 D. 一定量的水变成的水蒸气，其分子平均动能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体小颗粒的无规则运动，故A错误； B．液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显，故B错误； C．相等质量的的水内能大于的冰内能，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，一定量的水变成的水蒸气，其分子平均动能不变，故D正确。 故选D。 2. 关于固体、液体和气体，下列说法中正确的是（　　） A. 晶体在熔化过程中，温度不变，内能不变 B. 物理性质具有各向同性的物体一定是非晶体 C. 由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距，故液体表面存在表面张力 D. 高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体分子间的斥力增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．晶体在熔化过程中，温度不变，吸收的热量使内能增大，故A错误； B．物理性质具有各向同性的物体是非晶体或多晶体，故B错误； C．由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距，故液体表面存在表面张力，故C正确； D．高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体压强增大，气体分子间的斥力可以忽略不计，故D错误。 故选C。 3. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管) 液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V，水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】水的摩尔体积 Vmol=； 水分子数 ； 将水分子看成球形，由一个水分子的体积： ， 解得水分子直径为 ， 故选C． 【点睛】本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形． 4. 如图所示，理想变压器的原线圈接入的交变电压，副线圈通过电阻的导线对“ ”的电器供电，该电器正常工作。由此可知（　　） A. 原、副线圈的匝数比为 B. 交变电压的频率为 C. 副线圈中电流的有效值为 D. 变压器的输入功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．输入电压的有效值为11000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于220 V，因为 故原副线圈的匝数比小于50：1，故A错误； B．由 可知 又 得交变电压的频率为 故B错误； C．副线圈中的电流的有效值与用电器中的电流相同 故C错误； D．变压器的输出功率 故D正确。 故选D。 5. 一个瓶子里装有空气，瓶上有一个小孔跟外面大气相通，原来瓶里气体的温度是7℃，如果把它加热到47℃，瓶里留下的空气的质量是原来质量的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】取原来瓶中气体研究对象，初态时 V1=V，T1=280K 末态时 V2=V＋ΔV，T2=320K 由盖-吕萨克定律得 又 联立解得 D正确。 故选D。 6. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体向外界放热 B. B→C过程中，气体分子的平均动能减小 C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数不变 D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体从外界吸热，故A错误； B．B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确； C．C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误； D．D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，边界MN的左侧区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。正三角形铜线框OPQ的顶点O位于MN上，线框绕过O点且垂直于纸面的转轴顺时针匀速运动，角速度为。已知铜线框粗细均匀，边长为a，则当PQ边的中点经过边界MN的瞬间，OP两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当PQ边的中点经过边界MN的瞬间，OQ段和PQ段一部分在切割磁感线，切割长度为两个端点间的距离，即O到PQ中点的距离，即 动生电动势为 由右手定则可知，Q点电势比O点电势高，设每个边的电阻为R，OP两点的电势差 联立可得 故C正确，ABD错误。 故选C。 8. 如图所示，竖直的弹簧支持着一倒立汽缸内的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动。缸壁导热性良好，缸内气体的温度能与外界大气温度相同。下列结论中正确的是（　　） A. 若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些 B. 若外界大气压增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 C. 若外界气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 D. 若外界气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将减小 【答案】C 【解析】 【详解】AD．选择汽缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大、或者气温升高，弹簧弹力仍等于重力，则弹簧长度不发生变化，活塞距地面的高度不变，故AD错误； B．选择汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力p0S，向上受到缸内气体向上的压力p1S，物体受三力平衡 G+p0S=p1S 若外界大气压p0增大，p1一定增大，根据理想气体的等温变化 pV=C 当压强增大时，体积一定减小，所以汽缸的上底面距地面的高度将减小，故B错误； C．若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律 可知，当温度升高时，气体体积增大，汽缸上升，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，故C正确。 故选C。 9. 如图所示，a、b两容器中密封有一定量的理想气体，a活塞截面小于b活塞，开始处于静止态，两容器温度相同，当两边升高相同温度后，活塞将（　　） A. 向左移动 B. 向右移动 C. 仍静止不动 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】先对两活塞用整体法分析水平方向的受力情况，如图： 平衡时四个力的关系为 因为，即，所以 温度变化后，根据查理定律可分别列出 ， 两边压力变化 ， 由于原来两边气体产生的压力，所以两边压力的增量也不相等，，活塞将向左移动。 故选A。 10. 如图所示，等边三角形金属框的一个边与有界磁场边界平行，金属框在外力作用下以垂直于边界的速度匀速进入磁场，则线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流i、外力大小、线框中电功率的瞬时值、通过导体某横截面的电荷量与时间的关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．设为线框原长为L0，则切割磁感线的有效长度为 感应电流为 可知，感应电流随时间均匀减小，A错误； B．金属框匀速运动，外力与安培力平衡，外力大小为 可知，外力随时间的图像为曲线，B错误； C．电功率为 可知，电功率随时间减小，且斜率逐渐变小，C正确； D．根据 ，， 得 磁场通过线框的有效面积随时间变化关系为 得 可知，通过导体某横截面的电荷量随时间增大，且斜率逐渐减小，D错误。 故选C。 11. 如图所示，金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直，ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行，不计一切摩擦。则（　　） A. 金属框的速度逐渐增大，最终趋于恒定 B. 金属框的加速度逐渐减小，最终为零 C. 导体棒所受安培力逐渐增大，最终趋于恒定 D. 导体棒到金属框be边的距离逐渐增大，最终趋于恒定 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】初始时刻，金属框的加速度最大，随着金属框速度的增加，感应电动势逐渐增加，回路电流之间增加，MN所受安培力逐渐增加，根据牛顿第二定律，对金属框 对导体棒 因此金属框加速度逐渐减小，导体棒加速度逐渐增加，最终两者加速度相同，速度差恒定。 故选C。 二、简答题：本题共1小题，共计15分，每空3分，请将答案填写在答题卡相应的位置。 12. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化规律”实验，实验装置如图甲所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是 A. 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B. 为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C. 为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D. 实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 （2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，如图乙、丙所示，发现图线不通过坐标原点。则造成这一结果的原因是____ （3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是 A. B. C. D. （4）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是 A. 实验过程中有漏气现象 B. 实验过程中气体温度降低 C. 实验过程中气体温度升高 D. 装置连接处的软管容积不可忽略 （5）另一小组B实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是 。 A. B. C. D. 【答案】（1）A （2）胶管内存在气体 （3）B （4）C （5）D 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，A正确； B．手握住注射器，会使气体的温度升高，不符合实验要求，B错误； C．实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误； D．压强传感器只能采集气体的压强，D错误。 故选A。 【小问2详解】 根据 可得 可知，图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体。 【小问3详解】 根据 可得 根据数学知识，可知为图像B。 【小问4详解】 A．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体质量变大了，A错误； BC．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体温度升高了，B错误，C正确； D．装置连接处的软管容积不可忽略，有 可得 图像为 D错误。 故选C。 【小问5详解】 测量时，注射器与压强传感器连接部分气体的体积未计入，纵轴存在截距，软管脱落后，气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标偏大，但左侧的延长线与纵轴的交点仍为，故前后两条线相交在此处。 故选D。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27℃时，压强为。 （1）当夹层中空气的温度升至37℃，求此时夹层中空气的压强； （2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27℃，大气压强为。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题意可知夹层中的气体发生等容变化，根据理想气体状态方程可知 代入数据解得 （2）当保温杯外层出现裂缝后，静置足够长时间，则夹层压强和大气压强相等，设夹层体积为V，以静置后的所有气体为研究对象有 解得 则增加空气的体积为 所以增加的空气质量与原有空气质量之比为 14. 气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量为。与底座固定的横截面积为的柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为的理想气体。汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度，大气压强为，重力加速度为，求： （1）初始状态下，封闭气体的压强； （2）质量的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离； （3）在（2）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程外界对封闭气体所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初始状态时，以圆柱形汽缸与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得 解得 （2）质量 M=54kg 的人，脚悬空坐在椅面上，稳定后，根据受力平衡可得 解得 设稳定后缸内气体柱长度为L'，根据玻意耳定律可得 解得 则椅面下降了 （3）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至T2=300.3K，该过程气体发生等压变化，则有 解得室内气温缓慢降至 T2=300.3K 时，气体柱长度 L"=7.8cm 外界对封闭气体所做的功为 解得 W=1.8J 15. 如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨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定值电阻。一根质量为、电阻为的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略不计。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆始终接触良好，重力加速度为，求： （1）金属杆达到的最大速度的大小； （2）此过程中，回路中产生的热量； （3）此过程中流过R的电荷量以及所用时间。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）金属杆在磁场中运动时，产生的感应电动势为 金属杆中的感应电流为 金属杆受到的安培力为 当速度最大时有 代入数据可得 （2）由能量守恒定律可得 代入数据可得 （3）电路中的平均感应电动势为 磁通量的变化量为 平均电流为 流过定值电阻R的电荷量 可得 代入数据得 由动量定理得 代入数据解得 16. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，导轨左端接有阻值为的定值电阻，一质量为的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其他电阻。 （1）求金属杆中的电流和水平外力的功率； （2）某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为，求： （i）这段时间内电阻R上产生的焦耳热； （ii）这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。 【答案】（1）；（2）（i），（ii） 【解析】 【详解】（1）金属杆切割磁感线产生的感应电动势 则金属杆中的电流 由题知，金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动，则有 根据功率的计算公式有 （2）（i）设金属杆内单位体积的自由电子数为n，金属杆的横截面积为S，则金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动时的电流由微观表示为 则解得 电子沿金属杆定向移动的速率变为，则 解得 由能量守恒定律有 解得 （ii）在这段时间内金属杆的速度由v0变到，取向右为正方向，根据动量定理有 由于 化简得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省泰州中学2023~2024学年度第二学期高二年级第一次质量检测 物理试题 （考试时间：75分钟 总分：100分） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体分子的无规则运动 B. 液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显 C. 相等质量的的水和的冰内能相同 D. 一定量的水变成的水蒸气，其分子平均动能不变 2. 关于固体、液体和气体，下列说法中正确的是（　　） A. 晶体在熔化过程中，温度不变，内能不变 B. 物理性质具有各向同性的物体一定是非晶体 C. 由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距，故液体表面存在表面张力 D. 高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体分子间斥力增大 3. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管) 液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V，水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为 A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图所示，理想变压器的原线圈接入的交变电压，副线圈通过电阻的导线对“ ”的电器供电，该电器正常工作。由此可知（　　） A. 原、副线圈的匝数比为 B. 交变电压的频率为 C. 副线圈中电流的有效值为 D. 变压器的输入功率为 5. 一个瓶子里装有空气，瓶上有一个小孔跟外面大气相通，原来瓶里气体温度是7℃，如果把它加热到47℃，瓶里留下的空气的质量是原来质量的（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体向外界放热 B. B→C过程中，气体分子的平均动能减小 C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数不变 D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 7. 如图所示，边界MN的左侧区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。正三角形铜线框OPQ的顶点O位于MN上，线框绕过O点且垂直于纸面的转轴顺时针匀速运动，角速度为。已知铜线框粗细均匀，边长为a，则当PQ边的中点经过边界MN的瞬间，OP两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，竖直的弹簧支持着一倒立汽缸内的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动。缸壁导热性良好，缸内气体的温度能与外界大气温度相同。下列结论中正确的是（　　） A. 若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些 B. 若外界大气压增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 C. 若外界气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 D. 若外界气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将减小 9. 如图所示，a、b两容器中密封有一定量的理想气体，a活塞截面小于b活塞，开始处于静止态，两容器温度相同，当两边升高相同温度后，活塞将（　　） A. 向左移动 B. 向右移动 C. 仍静止不动 D. 无法确定 10. 如图所示，等边三角形金属框的一个边与有界磁场边界平行，金属框在外力作用下以垂直于边界的速度匀速进入磁场，则线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流i、外力大小、线框中电功率的瞬时值、通过导体某横截面的电荷量与时间的关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直，ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行，不计一切摩擦。则（　　） A. 金属框的速度逐渐增大，最终趋于恒定 B. 金属框的加速度逐渐减小，最终为零 C. 导体棒所受安培力逐渐增大，最终趋于恒定 D. 导体棒到金属框be边的距离逐渐增大，最终趋于恒定 二、简答题：本题共1小题，共计15分，每空3分，请将答案填写在答题卡相应的位置。 12. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是 A. 为保证封闭气体气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B. 为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C. 为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D. 实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 （2）A组同学在操作规范、不漏气前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，如图乙、丙所示，发现图线不通过坐标原点。则造成这一结果的原因是____ （3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是 A. B. C. D. （4）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是 A. 实验过程中有漏气现象 B. 实验过程中气体温度降低 C. 实验过程中气体温度升高 D. 装置连接处的软管容积不可忽略 （5）另一小组B实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是 。 A. B. C. D. 三、计算题：本大题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27℃时，压强为。 （1）当夹层中空气的温度升至37℃，求此时夹层中空气的压强； （2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27℃，大气压强为。 14. 气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量为。与底座固定的横截面积为的柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为的理想气体。汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度，大气压强为，重力加速度为，求： （1）初始状态下，封闭气体的压强； （2）质量的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离； （3）在（2）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至，该过程外界对封闭气体所做的功。 15. 如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨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定值电阻。一根质量为、电阻为的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略不计。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆始终接触良好，重力加速度为，求： （1）金属杆达到的最大速度的大小； （2）此过程中，回路中产生的热量； （3）此过程中流过R的电荷量以及所用时间。 16. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，导轨左端接有阻值为的定值电阻，一质量为的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其他电阻。 （1）求金属杆中的电流和水平外力的功率； （2）某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为，求： （i）这段时间内电阻R上产生的焦耳热； （ii）这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$