精品解析：江苏省徐州市第二中学2024-2025学年高三上学期12月学情调研物理试卷

2024~2025学年第一学期高三年级12月学情调研 物理 一、单选题（共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意） 1. 一辆汽车以恒定功率分别在甲、乙两平直路面上启动后，其图像如图所示．设两次汽车行驶时所受阻力恒定，则在甲、乙两路面上汽车所受阻力大小之比为（ ） A. B. C. D. 2. 一铁块被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 铁块受到的静摩擦力与磁力成正比 B. 铁块受到3个力的作用 C. 铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力 D 只有磁力大于弹力，铁块才能被吸住 3. 如图，跑步机履带外侧的机身上有正对的A、B两点，小明想让玩具电动车经履带沿AB连线运动。他调节跑步机的履带至水平，速度设置为3m/s，玩具车的速度调为6m/s，则玩具车车身与AB间的夹角应为（　　） A. 30° B. 37° C. 45° D. 60° 4. 某电场电场线分布如图中实线所示，虚线为一带电粒子的运动轨迹，则以下说法正确的是（　　） A. 粒子在a点处的加速度大于在d点处的加速度 B. 粒子带正电，且运动过程中动能不断增大 C. 粒子在b点的电势能大于在d点的电势能 D. c点的电势低于d点的电势 5. 如图所示为嫦娥六号探测器“奔月”过程，其历经了①地月转移、②近月制动、③环月飞行等过程，已知三个过程的轨道均经过P点。则（　　） A. 通过测量③上的运行周期可以估测月球密度 B. ②转移到①时需要减速 C. ②上经过P点时加速度比③上经过P点时大 D. ②上的运行周期小于③上的运行周期 6. A、B两物体上下叠放在一起沿竖直方向运动，其速度随时间均匀变化，则（　　） A. A、B间相互作用力不可能为零 B. A、B间相互作用力一定为零 C. A、B间相互作用力不可能在水平方向 D. A、B间相互作用力一定在水平方向 7. 中国选手刘诗颖在2020东京奥运会田径女子标枪决赛中以66米34的成绩获得金牌！刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力，关于标枪的运动，下列说法正确的是（　　） A. 标枪升到最高点时速度为零 B. 该曲线运动一定是匀变速运动 C. 出手后标枪的加速度是变化的 D. 以上说法都不对 8. 如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计。将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将B板向上平移一小段距离，则（　　） A. 电容器的电容将减小 B. 在B板上移过程中，电阻R中有向右电流 C. M点电势能将增大 D. 带电油滴将沿竖直方向向下运动 9. 一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.002kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A. t=0时，摆球速度为1m/s B. 此次振动周期约为1s C. 若将该摆从山脚移到山顶，其周期增大 D. 若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期增大 10. 如图所示，长为、质量为粗细均匀且质量分布均匀的软绳对称地挂在轻小的光滑定滑轮两边，用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开滑轮（此时物块未到达地面，重力加速度大小为），在此过程中（ ） A. 物块的机械能逐渐增加 B. 软绳的机械能逐渐增加 C. 软绳重力势能共减少了 D. 软绳重力势能的减少量等于物块机械能的增加量 11. 如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，A车上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定（B与弹簧不拴接），此时弹簧的弹性势能Ep=6J，B与A右壁间距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列说法正确的是（　　） A. B碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同 B. B脱离弹簧时，A的速度大小为3m/s C. B和油灰阻挡层碰撞并被粘住的过程，B受到的冲量大小为3N•s D. 解除锁定后，B移动的总距离为 二、非选择题（共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位） 12. 某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有： A.电流表：量程0~0.6A，内阻约 B.电流表：量程0~3A，内阻约 C.电压表：量程0~3V，内阻约 D.电压表：量程0~15V，内阻约 E.滑动变阻器（最大阻值） F滑动变阻器（最大阻值） G.开关、导线若干 （1）为了较准确测量电池的电动势和内阻，按照如图甲所示电路图，电压表应该选择_________，电流表应该选择________，滑动变阻器应该选择________。（均选填仪器前面的字母序号） （2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的图线，由图可知电源电动势_______V。内阻________。（结果保留三位有效数字） （3）①按如图甲所示电路图实验时，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。下列说法正确的是_______； A.引入系统误差的原因是电流表的分压作用 B.引入系统误差的原因是电压表的分流作用 ②图丙中实线为小明同学按如图甲所示电路图，正确操作时作出的图线，两条虚线、中有一条是电源电动势和内阻真实图线，下列说法正确的有_______。 A.图线表示真实图线，小明同学所测电动势和内阻均偏小 B.图线表示真实图线，小明同学所测电动势大小等于真实值，内阻偏大 （4）现有两个相同规格的小灯泡、，此种灯泡的特性曲线如图丁所示，将它们并联后与同类型的两节干电池（，）和定值电阻（）相连，如图戊所示，则灯泡的实际功率为_______W。（结果保留两位小数） 13. 一列波沿x轴正向传播，图中实线甲为处质点的振动图像，虚线乙为处质点的振动图像，已知，质点振幅为，波长大于，求： （1）写出处质点的振动方程； （2）此列波的波速是多少？ 14. 如图甲，篮球是一项学生热爱的运动项目，在一次比赛中，某同学以斜向上的速度将篮球拋出，篮球与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动轨迹的简易图如图乙所示。若此次运动中篮球的初速度与竖直方向夹角，大小为，篮球抛出后恰好垂直打在篮筐上方后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知撞击点与篮筐竖直距离，篮球与篮板撞击时间为。篮筐中心与篮板的水平距离为，篮球质量为，重力加速度取，，，不计空气阻力，篮球运动过程中可以看成质点。求 （1）篮球与篮板撞击前瞬间的速度的大小； （2）篮球与篮板撞击瞬间，篮球所受水平方向平均撞击力F的大小。 15. “疯狂大转盘”在游乐场中是很常见的娱乐设施。现在简化模型平面图如图所示，大转盘的最大半径为R，大转盘转动的角速度ω从0开始缓慢的增加。大转盘上有两位游客A和B，分别位于距转盘中心和R处。为保证安全，两游客之间系上了一根轻质不可伸长的安全绳。游客和转盘之间的最大静摩擦力为游客自身重力的k倍，两游客的质量均为m，且可视为质点，重力加速度为g。求： （1）当绳子开始出现张力时，转盘的角速度ω0； （2）当转盘的角速度增加到时，游客A受到转盘的静摩擦力大小； （3）游客A、B相对转盘保持静止，安全绳上的最大张力。 16. 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θ＝30°的绝缘斜面上，两导轨间距为L＝1m，M、P两点间接有阻值为R＝8Ω的电阻。一根质量为m＝1kg、电阻为r＝2Ω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为B＝5T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。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑d＝2m时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g＝10m/s2。求： （1）金属杆达到的最大速度vm； （2）在这个过程中，电阻R上产生的热量； （3）在这个过程中所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年第一学期高三年级12月学情调研 物理 一、单选题（共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意） 1. 一辆汽车以恒定功率分别在甲、乙两平直路面上启动后，其图像如图所示．设两次汽车行驶时所受阻力恒定，则在甲、乙两路面上汽车所受阻力大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当汽车做匀速运动时，汽车受到的牵引力等于阻力，则有 可得在甲、乙两路面上汽车所受阻力大小之比为 故选B。 2. 一铁块被竖直悬挂磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 铁块受到的静摩擦力与磁力成正比 B. 铁块受到3个力的作用 C. 铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力 D. 只有磁力大于弹力，铁块才能被吸住 【答案】C 【解析】 【详解】AB．铁块的受力分析，如图所示 铁块受到重力G、支持力N、摩擦力f、磁力T共四个力的作用，则与铁块相关的有四个力的作用；根据受力平衡可知，铁块受到的静摩擦力等于重力，不是与磁力成正比，故AB错误； C．铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力，故C正确； D．由上分析可知，磁力与弹力大小相等，只要铁块所受的静摩擦力与重力相等，铁块就能被吸住不动，故D错误。 故选C。 3. 如图，跑步机履带外侧的机身上有正对的A、B两点，小明想让玩具电动车经履带沿AB连线运动。他调节跑步机的履带至水平，速度设置为3m/s，玩具车的速度调为6m/s，则玩具车车身与AB间的夹角应为（　　） A. 30° B. 37° C. 45° D. 60° 【答案】A 【解析】 【详解】设玩具车车身与AB之间的夹角为，车速为，履带的速度为，根据题意，要使玩具电动车经履带沿AB连线运动，则玩具车在垂直AB方向的分速度要与履带的速度大熊相同，因此可得 代入数据解得 故选A。 4. 某电场的电场线分布如图中实线所示，虚线为一带电粒子的运动轨迹，则以下说法正确的是（　　） A. 粒子在a点处加速度大于在d点处的加速度 B. 粒子带正电，且运动过程中动能不断增大 C. 粒子在b点的电势能大于在d点的电势能 D. c点的电势低于d点的电势 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场线的分布情况可知，a点的电场强度小于d点的电场强度，根据牛顿第二定律可知，a点的加速度小于d点的加速度，A错误； B．由于粒子受力方向指向运动轨迹的内侧，故粒子带正电，但由于不知到粒子的运动方向，无法确定粒子动能的变化，B错误； C．由于b点的电势高于d点的电势，由于粒子带正电，故粒子在b点的电势能大于在d点的电势能，C正确； D．沿电场线方向是电势降低的方向，故c点电势高于d点电势，D错误。 故选C。 5. 如图所示为嫦娥六号探测器“奔月”过程，其历经了①地月转移、②近月制动、③环月飞行等过程，已知三个过程的轨道均经过P点。则（　　） A. 通过测量③上的运行周期可以估测月球密度 B. ②转移到①时需要减速 C. ②上经过P点时加速度比③上经过P点时大 D. ②上的运行周期小于③上的运行周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．③是贴近月球表面环月飞行，设其周期为T，根据万有引力提供向心力 解得 则月球的密度为 解得 所以通过测量③上的运行周期可以估测月球密度，故A正确； B．卫星从低轨道到高轨道需要加速，故②转移到①时需要加速，故B错误； C．根据牛顿第二定律 解得 可知②上经过P点时加速度与③上经过P点时加速度相等，故C错误； D．根据开普勒第三定律，可知轨道半径越大，周期越大，故D错误。 故选A。 6. A、B两物体上下叠放在一起沿竖直方向运动，其速度随时间均匀变化，则（　　） A. A、B间相互作用力不可能为零 B. A、B间相互作用力一定为零 C. A、B间相互作用力不可能在水平方向 D. A、B间相互作用力一定在水平方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．当两物体有向下的加速度g时，A、B间相互作用力为零，但若有向上或者向下不等于g的加速度时，作用力不为零，故AB错误； CD．若A、B间相互作用力在水平方向，则水平方向会加速度，物体不会一直沿竖直方向运动，所以A、B间相互作用力一定不在水平方向，故C正确，D错误。 故选C。 7. 中国选手刘诗颖在2020东京奥运会田径女子标枪决赛中以66米34的成绩获得金牌！刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力，关于标枪的运动，下列说法正确的是（　　） A. 标枪升到最高点时速度为零 B. 该曲线运动一定是匀变速运动 C. 出手后标枪的加速度是变化的 D. 以上说法都不对 【答案】B 【解析】 【详解】A．标枪升到最高点时竖直方向速度为零，但水平方向速度不为零，故最高点时速度不为零，故A错误； BC．忽略空气阻力，标枪出手后只受重力，由牛顿第二定律得加速度为重力加速度，加速度不变，所以该曲线运动一定是匀变速运动，故B正确，C错误； D．以上说法中B选项正确，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计。将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将B板向上平移一小段距离，则（　　） A. 电容器电容将减小 B. 在B板上移过程中，电阻R中有向右的电流 C. M点电势能将增大 D. 带电油滴将沿竖直方向向下运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电容的决定式 可知，B板向上平移一小段距离，d变小，则电容值变大，A错误； B．由于电容器与电源相连，U不变，C变大，根据电容的定义式 可知此时电容正在充电，即电阻R中有向左的电流，B错误； C．因为B极板接地，电势不变，电容器上下极板电势差不变，故A极板电势不变，根据 可知电场强度变大 由 可知减小； 带电油滴在重力和电场力的作用下 处于平衡状态，可知，油滴带负电，负电荷在电势低的地方电势能大，故M点电势能将增大，C正确； D．带电油滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，由于场强变大，则电场力变大，故油滴将沿竖直方向向上运动，D错误 。 故选C。 9. 一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.002kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A. t=0时，摆球速度为1m/s B. 此次振动的周期约为1s C. 若将该摆从山脚移到山顶，其周期增大 D. 若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动量定理有 解得 故A错误； B．由单摆周期公式可知，周期为 故B错误； C．若将该摆从山脚移到山顶，重力加速度将减小，根据可知，周期增大，故C正确； D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，处于超重现象，电梯中的重力加速度为 得加速度变大，根据得周期减小，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，长为、质量为粗细均匀且质量分布均匀的软绳对称地挂在轻小的光滑定滑轮两边，用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开滑轮（此时物块未到达地面，重力加速度大小为），在此过程中（ ） A. 物块的机械能逐渐增加 B. 软绳的机械能逐渐增加 C. 软绳重力势能共减少了 D. 软绳重力势能的减少量等于物块机械能的增加量 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．物块M下落过程中，软绳对物块做负功，物块的机械能逐渐减小，A错误； B．物块下落过程中，物块对绳子的拉力做正功，软绳的机械能增加，B正确； C．以初态软绳下端所在水平面为零势能面，则初态软绳重力势能为 Ep1 = mg=mgl 末态软绳的重力势能为Ep2 = 0，则 Ep = Ep2 - Ep1 = -mgl 即软绳重力势能共减少了-mgl，C错误； D．根据系统的机械能守恒得：软绳重力势能的减少量等于物块机械能的增加量与软绳动能增加量之和，D错误。 故选B。 11. 如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，A车上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定（B与弹簧不拴接），此时弹簧的弹性势能Ep=6J，B与A右壁间距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列说法正确的是（　　） A. B碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同 B. B脱离弹簧时，A的速度大小为3m/s C. B和油灰阻挡层碰撞并被粘住的过程，B受到的冲量大小为3N•s D. 解除锁定后，B移动总距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．B碰到油灰阻挡层前A与B的动量大小相同，方向相反，故A错误； B．设B脱离弹簧时，A、B的速度大小分别为v1、v2，根据动量守恒定律有 ① 根据能量守恒定律有 ② 联立①②解得 ， ③ 故B错误； C．根据动量守恒定律可知B和油灰阻挡层碰撞并被粘住后，A、B的速度都将变为零，对B根据动量定理可得B受到的冲量大小为 ④ 故C正确； D．从解除锁定到B和油灰阻挡层碰撞前瞬间，A、B的速度大小始终满足 ⑤ 所以整个过程A、B的移动的距离满足 ⑥ 根据位移关系有 ⑦ 联立⑥⑦解得 ， ⑧ 故D错误。 故选C。 二、非选择题（共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位） 12. 某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有： A.电流表：量程0~0.6A，内阻约 B.电流表：量程0~3A，内阻约 C.电压表：量程0~3V，内阻约 D.电压表：量程0~15V，内阻约 E.滑动变阻器（最大阻值） F.滑动变阻器（最大阻值） G.开关、导线若干 （1）为了较准确测量电池的电动势和内阻，按照如图甲所示电路图，电压表应该选择_________，电流表应该选择________，滑动变阻器应该选择________。（均选填仪器前面的字母序号） （2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的图线，由图可知电源电动势_______V。内阻________。（结果保留三位有效数字） （3）①按如图甲所示电路图实验时，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。下列说法正确的是_______； A.引入系统误差的原因是电流表的分压作用 B.引入系统误差的原因是电压表的分流作用 ②图丙中实线为小明同学按如图甲所示电路图，正确操作时作出的图线，两条虚线、中有一条是电源电动势和内阻真实图线，下列说法正确的有_______。 A.图线表示真实图线，小明同学所测电动势和内阻均偏小 B.图线表示真实图线，小明同学所测电动势大小等于真实值，内阻偏大 （4）现有两个相同规格的小灯泡、，此种灯泡的特性曲线如图丁所示，将它们并联后与同类型的两节干电池（，）和定值电阻（）相连，如图戊所示，则灯泡的实际功率为_______W。（结果保留两位小数） 【答案】（1） ①. C ②. A ③. E （2） ①. 1.47##1.48##1.49##1.50 ②. 1.78##1.79##1.80##1.81##1.82 （3） ①. B ②. A （4）0.20 【解析】 【小问1详解】 [1]干电池的电动势约为1.5V，所以电压表选C； [2]因为电源内阻一般为几欧，则短路电流为，估算短路电流不到1A，为了精确测量，所以选小量程电流表，故应A； [3]滑动变阻器F的最大阻值过大，在调节时电路中电流都很小，所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的滑动变阻器E； 【小问2详解】 [1]根据路端电压与电流的关系 可知图像纵截距表示电源电动势，则 [2]以上分析可知，图像斜率绝对值表示电源内阻，则 【小问3详解】 [1]小明实验时，引入系统误差的原因是电压表的分流作用，使电流表示数偏小，A错误，B正确； [2]当外电路短路时，电压表分流为0，短路电流相同，即小明作出的图线和真实图线与横轴交点相同，图线表示真实图线，根据图线可知所测电动势和内阻均偏小，A正确，B错误； 【小问4详解】 图戊中，根据闭合电路欧姆定律得 整理得 将其图像画在图丁中，如图所示，蓝色图线与纵轴截距为0.30A，与横轴交点为3.00V 两线相交处 ， 灯泡的实际功率为 13. 一列波沿x轴正向传播，图中实线甲为处质点的振动图像，虚线乙为处质点的振动图像，已知，质点振幅为，波长大于，求： （1）写出处质点的振动方程； （2）此列波的波速是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图知，周期为 则 将，代入，则振动方程为 【小问2详解】 由题知 在右侧3cm处，由图像可知处质点的相位落后处质点，所以 波速为 14. 如图甲，篮球是一项学生热爱的运动项目，在一次比赛中，某同学以斜向上的速度将篮球拋出，篮球与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动轨迹的简易图如图乙所示。若此次运动中篮球的初速度与竖直方向夹角，大小为，篮球抛出后恰好垂直打在篮筐上方后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知撞击点与篮筐竖直距离，篮球与篮板撞击时间为。篮筐中心与篮板的水平距离为，篮球质量为，重力加速度取，，，不计空气阻力，篮球运动过程中可以看成质点。求 （1）篮球与篮板撞击前瞬间的速度的大小； （2）篮球与篮板撞击瞬间，篮球所受水平方向平均撞击力F的大小。 【答案】（1） （2）42N 【解析】 【小问1详解】 篮球与篮板撞击前瞬间的速度等于篮球抛出时水平方向的分速度，所以 解得 【小问2详解】 篮球与篮板撞击后瞬间速度也是水平，碰后篮球做平抛运动，故 ， 解得 取的运动方向为正方向，篮球与篮板撞击瞬间，对篮球由动量定理得 解得 15. “疯狂大转盘”在游乐场中是很常见的娱乐设施。现在简化模型平面图如图所示，大转盘的最大半径为R，大转盘转动的角速度ω从0开始缓慢的增加。大转盘上有两位游客A和B，分别位于距转盘中心和R处。为保证安全，两游客之间系上了一根轻质不可伸长的安全绳。游客和转盘之间的最大静摩擦力为游客自身重力的k倍，两游客的质量均为m，且可视为质点，重力加速度为g。求： （1）当绳子开始出现张力时，转盘的角速度ω0； （2）当转盘的角速度增加到时，游客A受到转盘的静摩擦力大小； （3）游客A、B相对转盘保持静止，安全绳上的最大张力。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题可知，A、B具有相同的角速度，根据向心力公式 可知角速度相同时，圆周运动半径越大，向心力越大；B的圆周半径较大，当B达到最大静摩擦力时，绳子即将产生拉力，此时对B有 解得 （2）由于，所以此时绳子有张力，设绳子张力为，则对B 对A，根据牛顿第二定律 解得 （3）设安全绳上的最大张力为，此时加速度为，则与（2）同理分析AB，可得 解得 16. 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θ＝30°的绝缘斜面上，两导轨间距为L＝1m，M、P两点间接有阻值为R＝8Ω的电阻。一根质量为m＝1kg、电阻为r＝2Ω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为B＝5T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。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑d＝2m时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g＝10m/s2。求： （1）金属杆达到的最大速度vm； （2）在这个过程中，电阻R上产生的热量； （3）在这个过程中所用时间。 【答案】（1）2m/s；（2）6.4J；（3）1.4s 【解析】 【详解】（1）金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为 金属杆中的电流为 金属杆受到的安培力为 当速度最大时有 代入数据可得 （2）由能量的转化与守恒可得 代入数据可得 由 得 （3）电路中的平均感应电动势为 平均电流为 金属杆受到的平均安培力 由动量定理有 即 , 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$