精品解析：2024届天津市武清区杨村第一中学高三下学期第一次热身练物理试卷

2023~2024学年度杨村一中高三年级第一次热身练 物理试卷 一、选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. “玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚238（）电池，其发生核反应后生成铀234（）与粒子，下列说法中正确的是（　　） A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个 B. 铀234的比结合能大于钚238的比结合能 C. 反应后铀234的质量与粒子的质量之和大于反应前钚238的质量 D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的反应 2. 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 若用紫外线照射某金属恰好有光电子逸出，则用红外线照射该金属，可能有光电子逸出 B. 红光与绿光照射同一单缝发生衍射，绿光的中央亮条纹较宽 C. 根据麦克斯韦电磁理论，在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场 D. 紫外线和射线都是电磁波，都能发生偏振现象 3. 嫦娥六号探测器于2024年5月3日发射成功，其探月任务正式启航。如图所示，假设登月探测器在环月轨道1上的远地点P点实施变轨，进入椭圆轨道2，再由近地点Q点进入圆轨道3，已知轨道1的半径为3r，轨道3的半径为r，登月探测器在轨道3的运行周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道2上运行经过P点的速度小于在轨道3上运行经过Q点的速度 B. 探测器在轨道1上运行经过P点时的加速度小于在轨道2上运行经过P点时的加速度 C. 探测器从轨道2上的Q点进入圆轨道3时，需要向后喷气 D. 探测器在轨道2上运行的周期为4T 4. 如图所示，水平液柱封闭了烧瓶中气体，外界大气压强保持不变。当气体温度变化后，液柱稍稍向右移动，下列关于烧瓶内气体说法正确的是（　　） A. 气体分子平均动能减少 B. 气体分子的数密度变大 C. 单位面积上单位时间内气体分子的撞击器壁的次数变少 D. 气体对外做功大于气体从外界吸收的热量 5. 某均匀介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上和处，时刻两振源同时开始振动，时两列波分别传播到0cm和6cm处，波形如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 振源P起振方向沿y轴负方向 B. 波在介质中的传播速度为1m/s C. 振源Q的振动方程为 D. 两列波在处相遇后，该质点的振动始终加强 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 6. 如图所示，实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线（方向未标出），c、d是关于两个点电荷连线对称的两点，一个电子沿虚线aob从a点运动到b点，下列说法正确的是（　　） A. 电子的加速度先减小后增大 B. 的电荷量大于的电荷量 C. c、d两点在同一等势面上，两点场强相同 D. 电子在a点的电势能大于在O点的电势能 7. 如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（　　） A. 若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上损失的功率减小，用户获得的电压不变 B. 若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压 C. 用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，用户获得的电压减小 D. 用户使用的用电器数量增多时，可以增大以保证用户得到的电压不变 8. 如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车加速度大小为 D. 时间内，小车运动位移大小为 9. 小明同学利用气垫导轨、无线加速度传感器、轻弹簧、天平和待测物品等器材设计了“探究加速度与质量关系”的实验，如图甲所示。主要步骤如下： a．将无线加速度传感器固定在滑块上，并测量滑块和加速度传感器的质量之和； b．接通气源。放上滑块。调平气垫导轨； c．将弹簧左端连接左侧支架，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时； d．计算机采集获取数据，得到滑块加速度a随时间t变化的图像如图乙所示； e．改变滑块及其上物体总质量，再次拉动滑块使其左端处于A点，多次进行实验。 回答以下问题（结果均保留两位有效数字）： （1）如图丙所示是小明同学将滑块及其上物体总质量改为后进行实验，获得的图像，由此可推测出该次实验中滑块及其上物体总质量______（填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）小明同学通过多次实验，记录每次释放瞬间的加速度并画出如图丁所示的Ⅰ图像，然后他将释放位置改变到B（图中未标出）重复试验，得出Ⅱ图像。由图像我们可以推断，B点在A点的______侧。（填“左”或者“右”）。 （3）小明同学利用上述装置测量弹簧的劲度系数。主要步骤如下： a．将弹簧左端固定，右端连接质量为的滑块（包含加速度传感器的质量）。 b．弹簧处于原长时滑块左端位于O点。拉动滑块使其左端处于A点，记录OA的距离x； c．释放滑块，计算机采集获取数据，加速度a随时间t变化的图像，记录释放瞬间的加速度a。 d．改变OA的距离x，进行多次实验，并画出如图戊所示的图像。 已知戊图的斜率为k，请写出弹簧劲度系数的表达式______（用、k表示）。 10. 某研究性学习小组在学习了原电池原理后，将铜片和锌片插入新鲜的苹果中制成一个水果电池，并利用下列所给器材测量苹果电池的电动势E和内阻r。 A.待测水果电池（电动势E约2V，内阻约为几百欧） B.滑动变阻器（最大阻值为） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.电流表（量程为3mA，内阻约为） E.电流表（量程为3A，内阻约为） F.电压表V（量程为3V，内阻约为） G开关S，导线若干 （1）如果要准确测量水果电池的电动势和内阻，滑动变阻器R应选择______，电流表A应选择______。（填仪器前序号） （2）研究小组设计了甲、乙两种电路，应选择______（填“甲”或“乙”）电路。 （3）如果不考虑偶然误差，根据选择的电路，电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 11. 某商场的室内模拟滑雪机，该机主要由前后两个传动轴及传送带上粘合的雪毯构成，雪毯不断向上运动，使滑雪者产生身临其境的滑雪体验。已知坡道长，倾角，雪毯始终以速度向上运动。一质量（含装备）的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者没有做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数。重力加速度。，。不计空气阻力。在滑雪者滑到坡道底端的过程中，求： （1）滑雪者的加速度大小a以及经历的时间t； （2）摩擦力对滑雪者所做的功W； （3）滑雪板与雪毯间的摩擦生热Q。 12. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平固定于磁感应强度方向竖直向上、大小的匀强磁场中，a、c之间连接阻值的电阻，导轨间距，导体棒ef垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒的质量、电阻。时刻对导体棒施加一个水平向右的拉力F，使导体棒做初速度为零、加速度大小的匀加速直线运动，时改变拉力F的大小使拉力的功率此后保持恒定，时导体棒已经做了一段时间的匀速运动。求： （1）时，拉力F的大小； （2）5~15s内，导体棒产生的热量。 13. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，在真空的坐标系中，第一象限和第四象限存在着垂直纸面向内的匀强磁场，第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的六个区域，交替分布着方向竖直向下的匀强电场和方向垂直纸面向里匀强磁场，调节电场和磁场大小，可以控制飞出的带电粒子的速度大小及方向。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放，粒子恰好以速度大小v从y轴上的Q点进入第一象限，经过x轴上的M点时速度方向刚好沿x轴正向。已知Q点坐标为（0，L），M点坐标为（3L，0），不计粒子重力及运动时的电磁辐射，不考虑粒子再次进入第二象限的运动情况。 （1）求第一、四象限中匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）求第二象限中电场强度大小； （3）求第二象限中磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年度杨村一中高三年级第一次热身练 物理试卷 一、选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. “玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚238（）电池，其发生核反应后生成铀234（）与粒子，下列说法中正确的是（　　） A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个 B. 铀234的比结合能大于钚238的比结合能 C. 反应后铀234的质量与粒子的质量之和大于反应前钚238的质量 D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．铀234原子核内质子数为92，中子数为234-92=142，则质子数比中子数少50个，选项A错误； B．因反应放出核能，则生成物更加稳定，比结合能更大，即铀234的比结合能大于钚238的比结合能，选项B正确； C．因反应放出核能，有质量亏损，则反应后铀234的质量与粒子的质量之和小于反应前钚238的质量，选项C错误； D．放射性元素的半衰期与其环境无关，即充分利用太阳能加热核电池不可以加快钚238的反应，选项D错误。 故选B。 2. 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 若用紫外线照射某金属恰好有光电子逸出，则用红外线照射该金属，可能有光电子逸出 B. 红光与绿光照射同一单缝发生衍射，绿光的中央亮条纹较宽 C. 根据麦克斯韦的电磁理论，在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场 D. 紫外线和射线都是电磁波，都能发生偏振现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．红外线的频率小于紫外线的频率，可知，若用紫外线照射某金属恰好有光电子逸出，表明金属材料的截止频率等于紫外线的频率，则用红外线照射该金属，不可能有光电子逸出，故A错误； B．红光的波长大于绿光的波长，可知，红光与绿光照射同一单缝发生衍射，红光的衍射现象更加明显，则红光的中央亮条纹较宽，故B错误； C．根据麦克斯韦的电磁理论，在变化电场周围一定会产生磁场，在变化磁场周围一定会产生电场，而在恒定电场周围不会产生磁场，在恒定磁场周围不会产生电场，故C错误； D．紫外线和射线都是电磁波，而电磁波是横波，可知都能发生偏振现象，故D正确。 故选D。 3. 嫦娥六号探测器于2024年5月3日发射成功，其探月任务正式启航。如图所示，假设登月探测器在环月轨道1上的远地点P点实施变轨，进入椭圆轨道2，再由近地点Q点进入圆轨道3，已知轨道1的半径为3r，轨道3的半径为r，登月探测器在轨道3的运行周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道2上运行经过P点的速度小于在轨道3上运行经过Q点的速度 B. 探测器在轨道1上运行经过P点时的加速度小于在轨道2上运行经过P点时的加速度 C. 探测器从轨道2上的Q点进入圆轨道3时，需要向后喷气 D. 探测器在轨道2上运行的周期为4T 【答案】A 【解析】 【详解】A．对探测器有 整理有 由于1轨道的半径大于3轨道的半径，所以探测器在轨道1的速度大小小于轨道3上的速度大小，即轨道1上的P点速度大小小于轨道3上的Q点的速度大小。而从轨道1变轨道2上，需要在P点进行减速做向心运动，即轨道2上的P点的速度大小小于轨道1上P点的速度大小，由上述分析可知，探测器在轨道2上运行经过P点的速度大小小于在轨道3上运行经过Q点的速度大小，故A项正确； B．对探测器有 整理有 所以探测器在轨道1上运行经过P点时的加速度与在轨道2上运行经过P点时的加速度相同，故B项错误； C．探测器从轨道2进入轨道3需要减速做向心运动，即需要向前喷气，故C项错误； D．由题意可知，轨道1的轨道半径为3r，轨道2的半长轴为2r，由开普勒第三定律有 解得 故D项错误。 故选A。 4. 如图所示，水平液柱封闭了烧瓶中的气体，外界大气压强保持不变。当气体温度变化后，液柱稍稍向右移动，下列关于烧瓶内气体说法正确的是（　　） A. 气体分子平均动能减少 B. 气体分子的数密度变大 C. 单位面积上单位时间内气体分子的撞击器壁的次数变少 D. 气体对外做功大于气体从外界吸收的热量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．水平液柱向右移动，说明气体温度升高，体积变大，则气体分子平均动能增加，气体分子数密度变小，选项AB错误； C．气体压强不变，气体分子平均速率变大，对器壁的平均碰撞力变大，则单位面积上单位时间内气体分子的撞击器壁的次数变少，选项C正确； D．气体温度升高，内能增加，则根据热力学第一定律，则气体对外做功小于气体从外界吸收的热量，选项D错误。 故选C。 5. 某均匀介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上和处，时刻两振源同时开始振动，时两列波分别传播到0cm和6cm处，波形如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 振源P起振方向沿y轴负方向 B. 波在介质中的传播速度为1m/s C. 振源Q的振动方程为 D. 两列波在处相遇后，该质点的振动始终加强 【答案】C 【解析】 【详解】A．振源P形成的波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知x=0处质点起振方向沿y轴正方向，则振源P起振方向沿y轴正方向，故A错误； BC．两列波的波速 周期为 角频率为 由波形图可知，振源Q起振方向沿y轴负方向，则振源为Q的振动方程为 故B错误，C正确； D．两列波在同一介质中传播，则波速相等，在处相遇后，振动情况完全相反，该质点的振动始终减弱，故D错误。 故选C。 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 6. 如图所示，实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线（方向未标出），c、d是关于两个点电荷连线对称的两点，一个电子沿虚线aob从a点运动到b点，下列说法正确的是（　　） A. 电子的加速度先减小后增大 B. 的电荷量大于的电荷量 C. c、d两点在同一等势面上，两点场强相同 D. 电子在a点的电势能大于在O点的电势能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于电子在电场中只受到电场力的作用，所以有 由于电子的带电量以及质量不会改变，所以当电场强度越大，则加速度大小越大，而电场线越密集则电场强度越大，结合题图可知，电子的加速度大小应该是先增加后减小，故A项错误； B．由电场线的分布可知两电荷量带异种电荷，根据电场线的疏密程度分布可知电荷量大于的电荷量，故B项正确； C．电场中某一点的电场强度方向为该点沿电场线的切线方向，由题图可知，cd两点的电场强度方向不同，即两点的电场强度不同，故C项错误； D．电子带负电，其做曲线运动，其合力指向轨迹的凹处，由于电荷之间同种互相排斥，异种互相吸引，所以结合题图以及之前的分析可知，为正电荷，为负电荷，则电子从a点运动到O点的过程中电场力方向与速度方向的夹角小于，电场力做正功，电势能逐渐减小，即电子在O点时的电势能小于在a点时的电势能，故D项正确。 故选BD。 7. 如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。假设发电厂输出电压不变，则下列说法正确的是（　　） A. 若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上损失的功率减小，用户获得的电压不变 B. 若，用户获得电压小于发电厂的输出电压 C. 用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，用户获得的电压减小 D. 用户使用的用电器数量增多时，可以增大以保证用户得到的电压不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．升压变压器原线圈电流为 根据变压器原理 可知若输送功率保持不变，升压变压器副线圈的匝数增大时，输电线上的电流减小，根据 可知输电线上损失的功率减小，降压变压器原线圈电压为 可知降压变压器原线圈电压增大，根据变压器原理 可知用户获得的电压增大，故A错误； B．输电线R上有损耗电压，故 根据变压器原理 ， 若，用户获得的电压小于发电厂的输出电压，故B正确； C．用户使用的用电器数量增多时，发电厂的输出功率增大，升压变压器原线圈电流增大，根据变压器原理可知，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压增大，降压变压器原线圈电压减小，根据变压比可知，用户获得的电压减小，故C正确； D．根据变压器原理 用户使用的用电器数量增多时，降压变压器原线圈电压减小，可以减小以保证用户得到的电压不变，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，是小朋友非常喜欢一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车加速度大小为 D. 时间内，小车运动的位移大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，当 时，有 由功率公式 可知 故A正确； B．当小车以最大速度匀速运动时 且 根据 即 可得 故B错误； C．由A、B选项可知 则根据公式 可得小车速度达到最大速度的倍时，此时的牵引力 又 根据牛顿第二定律 联立解得 故C错误； D．在时间内，位移为，根据动能定理 解得 故D正确。 故选AD。 9. 小明同学利用气垫导轨、无线加速度传感器、轻弹簧、天平和待测物品等器材设计了“探究加速度与质量关系”的实验，如图甲所示。主要步骤如下： a．将无线加速度传感器固定在滑块上，并测量滑块和加速度传感器的质量之和； b．接通气源。放上滑块。调平气垫导轨； c．将弹簧左端连接左侧支架，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时； d．计算机采集获取数据，得到滑块加速度a随时间t变化的图像如图乙所示； e．改变滑块及其上物体总质量，再次拉动滑块使其左端处于A点，多次进行实验。 回答以下问题（结果均保留两位有效数字）： （1）如图丙所示是小明同学将滑块及其上物体总质量改为后进行实验，获得的图像，由此可推测出该次实验中滑块及其上物体总质量______（填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）小明同学通过多次实验，记录每次释放瞬间的加速度并画出如图丁所示的Ⅰ图像，然后他将释放位置改变到B（图中未标出）重复试验，得出Ⅱ图像。由图像我们可以推断，B点在A点的______侧。（填“左”或者“右”）。 （3）小明同学利用上述装置测量弹簧的劲度系数。主要步骤如下： a．将弹簧左端固定，右端连接质量为的滑块（包含加速度传感器的质量）。 b．弹簧处于原长时滑块左端位于O点。拉动滑块使其左端处于A点，记录OA的距离x； c．释放滑块，计算机采集获取数据，加速度a随时间t变化的图像，记录释放瞬间的加速度a。 d．改变OA的距离x，进行多次实验，并画出如图戊所示的图像。 已知戊图的斜率为k，请写出弹簧劲度系数的表达式______（用、k表示）。 【答案】（1）小于 （2）左 （3）kM3 【解析】 【小问1详解】 当滑块质量为M1时开始释放获得的加速度为0.610m/s2；当滑块质量为M2时开始释放获得的加速度为3.08m/s2；刚释放时弹力相等，根据 则 M2<M1 【小问2详解】 根据 可得图像的斜率等于开始释放时滑块受到的弹簧的弹力，因Ⅱ图像对应的斜率较小，可知释放位置的弹力较小，可以推断，B点在A点的左侧。 【小问3详解】 根据牛顿第二定律可知刚释放滑块时的加速度 则a-x图像的斜率 可知弹簧的劲度系数为 k1=kM3 10. 某研究性学习小组在学习了原电池原理后，将铜片和锌片插入新鲜的苹果中制成一个水果电池，并利用下列所给器材测量苹果电池的电动势E和内阻r。 A.待测水果电池（电动势E约为2V，内阻约为几百欧） B.滑动变阻器（最大阻值为） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.电流表（量程为3mA，内阻约为） E.电流表（量程为3A，内阻约为） F.电压表V（量程为3V，内阻约为） G.开关S，导线若干 （1）如果要准确测量水果电池的电动势和内阻，滑动变阻器R应选择______，电流表A应选择______。（填仪器前序号） （2）研究小组设计了甲、乙两种电路，应选择______（填“甲”或“乙”）电路。 （3）如果不考虑偶然误差，根据选择的电路，电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） ①. C ②. D （2）乙 （3）等于 【解析】 【小问1详解】 [1]待测水果电池的内阻约为几百欧，为了使得调节滑动变阻器是，电流表与电压表测量数据变化明显一些，需要选择总阻值适当大一些，可知，滑动变阻器选择C； [2]由于待测水果电池电动势E约为2V，内阻约为几百欧，则电路中最大电流约为2mA，为了确保电流表的安全与精度，选择的电流表的量程应适当小一些，即选择3mA量程，即电流表选择D。 【小问2详解】 结合上述，电流表选择D，内阻约为，而待测水果电池的内阻约为几百欧，比电流表的内阻大得多，可知，电流表分压影响较小，为了减小误差，可以使电流表直接测量电路的干路电流，可知，应选择乙电路图。 【小问3详解】 结合上述，电路选择的是乙电路图，实验完误差在于电流表的分压，将电流表与水果电池等效为一个新电源，实验测量的是新电源的电动势，由于新电源是电流表与水果电池串联构成，可知，新电源的电动势与水果电池的电动势相等，即如果不考虑偶然误差，根据选择的电路，电动势的测量值等于真实值。 11. 某商场的室内模拟滑雪机，该机主要由前后两个传动轴及传送带上粘合的雪毯构成，雪毯不断向上运动，使滑雪者产生身临其境的滑雪体验。已知坡道长，倾角，雪毯始终以速度向上运动。一质量（含装备）的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者没有做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数。重力加速度。，。不计空气阻力。在滑雪者滑到坡道底端的过程中，求： （1）滑雪者的加速度大小a以及经历的时间t； （2）摩擦力对滑雪者所做的功W； （3）滑雪板与雪毯间的摩擦生热Q。 【答案】（1）2m/s2，3s；（2）；（3）7680J 【解析】 【详解】（1）对滑雪者受力分析有 解得 滑雪者滑下过程做匀加速直线运动，有 解得 （2）摩擦力做功为 （3）该时间内雪毯的位移为 两者之间的相对位移为 产生的热量为 12. 如图所示，足够长平行光滑金属导轨ab、cd水平固定于磁感应强度方向竖直向上、大小的匀强磁场中，a、c之间连接阻值的电阻，导轨间距，导体棒ef垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒的质量、电阻。时刻对导体棒施加一个水平向右的拉力F，使导体棒做初速度为零、加速度大小的匀加速直线运动，时改变拉力F的大小使拉力的功率此后保持恒定，时导体棒已经做了一段时间的匀速运动。求： （1）时，拉力F的大小； （2）5~15s内，导体棒产生的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对导体棒进行受力分析，根据牛顿第二定律有 时，导体棒的速度 根据闭合电路的欧姆定律 又 解得 （2）时拉力F的功率 设导体棒匀速运动的速度为，导体棒匀速运动时受到的安培力为，导体棒受到的拉力 又 设5~15s内回路产生的总热量为Q，根据功能关系有 根据焦耳定律有 联立，解得 13. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，在真空的坐标系中，第一象限和第四象限存在着垂直纸面向内的匀强磁场，第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的六个区域，交替分布着方向竖直向下的匀强电场和方向垂直纸面向里匀强磁场，调节电场和磁场大小，可以控制飞出的带电粒子的速度大小及方向。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放，粒子恰好以速度大小v从y轴上的Q点进入第一象限，经过x轴上的M点时速度方向刚好沿x轴正向。已知Q点坐标为（0，L），M点坐标为（3L，0），不计粒子重力及运动时的电磁辐射，不考虑粒子再次进入第二象限的运动情况。 （1）求第一、四象限中匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）求第二象限中电场强度大小； （3）求第二象限中磁感应强度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子在第一象限做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系可得 解得 又由 解得 （2）粒子从P到Q，电场力做正功，洛仑兹力不做功，由动能定理得 解得 （3）设粒子速度与y轴负方向的夹角为θ，由几何关系可得 粒子在经过磁场时的水平方向上，由动量定理 即 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$