精品解析：四川省自贡市第一中学校2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

自贡市第一中学校2024-2025学年度上期高二年级期末调研考试 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 第一部分　选择题（共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（　　） A. 由真空中点电荷场强公式，电场中某点场强和场源电荷的电荷量成正比 B. 根据场强的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 C. 根据，电容与电容器所带电荷量成正比 D. 根据，可知在匀强电场中，电场强度与电压成正比 2. 如图所示，实线为某一点电荷电场的部分电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. 粒子c点的电势能小于b点的电势能 3. 如图所示，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，理想电流表的示数为，则以下判断中正确的是（ ） A. 电动机的输出功率为 B. 电动机两端的电压为 C. 电动机产生的热功率为 D. 电动机的效率恰为 4. 关于磁铁和电流的磁感线分布，下列四幅图中正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（  ） A. 甲图中，只有速度为带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B. 乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大 C. 丙图中，回旋加速器使用交流电，且电压越大，粒子获得的能量越高 D. 丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U减小 6. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘的两个完全相同的半圆形管道，左右两端点等高，两管道左半边分别处于垂直纸面向外的匀强磁场B和水平向左的匀强电场E中，小圆环的直径小于管道口的直径，两个相同的带负电金属小圆环a和b同时从两管道右端最高点由静止释放，之后金属小圆环a和b在管道内多次往返运动，下列说法中正确的是（　　） A. 金属小圆环a第一次进入磁场过程中，环中的感应电流方向为逆时针 B. 金属小圆环a第一次经过最低点时对管道的压力大于第二次经过最低点时对管道的压力 C. 金属小圆环b能到达管道对面等高点 D. 金属小圆环b最终停在管道的最低点 7. 如图所示的电路中，E为电源，其内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒定的小灯泡，R1为定值电阻，R3为半导体材料制成的光敏电阻（光照越强，电阻越小），电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态，电源负极接地，则下列说法正确的是（　　） A. 若将R2的滑片下移，电压表的示数增大 B. 若光照变强，则油滴会向上运动 C. 若光照变强，则灯泡变暗 D. 若将电容器上极板上移，则P点电势降低 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。图甲为一列简谐横波在t＝0.20s时刻的波形图，P点是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q点是平衡位置在x＝4.0m处的质点，M点是平衡位置在x＝8.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（ ） A. 该波向左传播，波速为40m/s B. 质点M与质点Q的运动方向总是相反 C. t＝0.75s时，Q点的位移为10cm D. 在0.50s时间内，质点M通过的路程为1.0m 9. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象： 当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时， 电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（　　） A. 车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W B. 电动机启动时，车灯功率为90W C. 电动机启动时输出的机械功率为195W D. 电动机启动时，电源输出的功率为540W 10. 如图甲所示，半径为R、单位长度电阻为r的n匝圆形闭合线圈平放在水平桌面上，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 0 ~ 2t0时间内，线圈中的电流方向为逆时针 B. 0 ~ 2t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量为 C. 2t0 ~ 3t0时间内，线圈内的感应电流大小为 D. 2t0 ~ 3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 第二部分　非选择题（共57分） 三、实验探究（每空2分、共16分） 11. 利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系可以测定磁感应强度的大小。实验装置如图所示，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，宽为l，匝数为N，线圈平面与纸面平行。线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当开关未闭合时弹簧测力计的示数为（不计连接线框的导线对线框的作用力），它表示的是________；再闭合开关，调节滑动变阻器的滑动片使电流表读数为I，电流方向如图所示，此时弹簧测力计的示数增大为，由此可知磁感应强度的方向垂直纸面向________（选填：“里”或“外”），大小为___________（用题目中所给出的物理量表示）。 12. “伽利略”学习小组想测定两节串联干电池的电动势和内阻。他们手头有一量程为0～250μA、内阻为1000Ω的表头，首先把表头改装为0～3V的电压表，小组同学经过计算后将一阻值为的定值电阻与表头连接，进行改装。 （1）小组同学先把改装后的电压表与标准电压表并联进行校准，当标准电压表读数为2.9V时表头满偏，则定值电阻的实际阻值为______Ω，在定值电阻旁______（填“串联”或“并联”）一阻值大小为______Ω的电阻即可使改装后的电压表量程变为0～3V。 （2）小组同学将校准之后的改装电压表V与电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）、待测电源按图甲连接，闭合开关S，调节电阻箱，记录多组电阻箱和改装电压表换算后的示数，作出相应的图像如图乙所示，结合图乙可知这两节串联干电池的电动势______V，总内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字） 四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共41分） 13. 如图所示，一对足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨固定在同一水平面上，导轨间距，右端接有阻值的电阻，一质量，接入电路电阻的金属棒AC放置在导轨上，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。在时对棒施加一水平向左的外力，金属棒由静止开始以的加速度做匀加速直线运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）在时，流过电阻R的电流大小及其方向； （2）在时，水平外力的功率P。 14. 如图所示，MN和PQ是两根相距L、竖直固定放置光滑金属导轨，导轨足够长，金属导轨上端接一个阻值为R的电阻，水平条形区域有磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，其宽度为d，其他区域内无磁场。导体棒ab的长度为L、质量为m、阻值为R，现将ab棒由距磁场区域上边界某一高度处静止释放。已知ab棒恰好能匀速穿过磁场区域，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力和金属导轨电阻，重力加速度为g。求： （1）ab棒穿过磁场区域的过程中速度v的大小； （2）判断流经电阻R的电流方向及通过电阻R的电荷量q； （3）ab棒穿过磁场区域的过程中，导体棒上产生的热量Q。 15. 如图所示，直角坐标系xOy平面内，y轴左侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场I，第一象限存在平行于y轴方向的匀强电场，第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场II，磁场I、II的磁感应强度大小相等．一电子以速度从x轴上的N点射入磁场，与x轴负方向间的夹角，经P点（图中未画出）垂直于y轴射入电场，然后从M点（图中未画出）进入第四象限．已知匀强电场的电场强度大小，电子的质量为m、电荷量为e，，，不计电子重力．求： （1）匀强磁场磁感应强度大小B； （2）经过M点时电子的速度大小； （3）从N点射出后电子第3次经过x轴时的位置横坐标． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 自贡市第一中学校2024-2025学年度上期高二年级期末调研考试 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 第一部分　选择题（共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（　　） A. 由真空中点电荷场强公式，电场中某点场强和场源电荷的电荷量成正比 B. 根据场强的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 C. 根据，电容与电容器所带电荷量成正比 D. 根据，可知在匀强电场中，电场强度与电压成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据点电荷电场强度决定式，电场中某点场强和场源电荷的电荷量成正比，A正确； B．电场强度与试探电荷无关，B错误； C．电容器电容与电荷量和电势差无关，C错误； D．在d不变的情况下，电场强度与电压成正比，D错误。 故选A。 2. 如图所示，实线为某一点电荷电场的部分电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. 粒子c点的电势能小于b点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由合力的方向指向运动轨迹的凹侧，可知粒子受力方向与电场方向一致，所以带正电，故A错误； B．只知道曲线运动轨迹不能判断运动方向，所以粒子运动方向无法确定，故B错误； C．由于c点电场线比b点电场线密，在电场中根据 可知c点场强大，粒子在c点受力大，加速度大，故C正确； D．沿着电场线电势逐渐降低，可得，粒子带正电，由，可知，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，理想电流表的示数为，则以下判断中正确的是（ ） A. 电动机的输出功率为 B. 电动机两端的电压为 C. 电动机产生的热功率为 D. 电动机的效率恰为 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据题意可知，流过电动机的电流等于电路中的电流为 则电动机两端的电压为 由公式可得，电动机热功率为 由公式可得，电动机的输入功率为 则电动机的输出功率为 故AC错误，B正确； D．由公式可得，电动机的效率为 故D错误 故选B。 4. 关于磁铁和电流的磁感线分布，下列四幅图中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AD．磁铁外部的磁感线从磁铁的N极发出，S极进入，A、D错误； B．直线电流的磁场遵循安培定则，大拇指指向电流，弯曲的四指指向磁感线方向，即磁感线从上向下看应为顺时针，B错误； C．环形电流遵循安培定则，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向磁感线方向，C正确。 故选C。 5. 带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（  ） A. 甲图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B. 乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大 C. 丙图中，回旋加速器使用交流电，且电压越大，粒子获得的能量越高 D. 丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．带电粒子从P 射入时，电场力与洛伦兹力相互平衡，根据平衡条件有 解得 故A正确； B．带电粒子在磁场中运动的周期为 与半径大小无关，故B错误； C．回旋加速器高频交变电源的电压的周期和质子在磁场中的运动周期一样。质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则有 所以最大速度不超过，最大动能 可见最大动能与加速加压无关，故C错误； D．最终带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有 解得 故B增大时，a、b两表面间的电压U增大，故D错误。 故选A 6. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘的两个完全相同的半圆形管道，左右两端点等高，两管道左半边分别处于垂直纸面向外的匀强磁场B和水平向左的匀强电场E中，小圆环的直径小于管道口的直径，两个相同的带负电金属小圆环a和b同时从两管道右端最高点由静止释放，之后金属小圆环a和b在管道内多次往返运动，下列说法中正确的是（　　） A. 金属小圆环a第一次进入磁场的过程中，环中的感应电流方向为逆时针 B. 金属小圆环a第一次经过最低点时对管道的压力大于第二次经过最低点时对管道的压力 C. 金属小圆环b能到达管道对面等高点 D. 金属小圆环b最终停在管道的最低点 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属小圆环a第一次进入磁场的过程中，穿过环的磁通量增大，根据楞次定律可知，环中的感应电流方向为顺时针，故A错误； B．金属小圆环a第一次与第二次经过最低点时，分别有 ， 解得 ， 由于进入与出磁场过程有感应电流产生，有一部分机械能转化为焦耳热，即出磁场速度小于进磁场的速度，可知 即金属小圆环a第一次经过最低点时对管道的压力大于第二次经过最低点时对管道的压力，故B正确； C．小圆环b从两管道右端最高点由静止释放，小圆环带负电，所受电场力向右，小圆环向左进入电场中运动过程中，电场力做负功，机械能减小，电势能增大，可知，金属小圆环b不能到达管道对面等高点，故C错误； D．由于小圆环b在运动过程中，只有动能、重力势能与电势能的相互转化，三种能量的和值一定，可知，金属小圆环b会一直在管道左右两侧做往返运动，不会停在管道的最低点，故D错误。 故选B。 7. 如图所示的电路中，E为电源，其内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒定的小灯泡，R1为定值电阻，R3为半导体材料制成的光敏电阻（光照越强，电阻越小），电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态，电源负极接地，则下列说法正确的是（　　） A. 若将R2的滑片下移，电压表的示数增大 B. 若光照变强，则油滴会向上运动 C. 若光照变强，则灯泡变暗 D. 若将电容器上极板上移，则P点电势降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电容器在直流电路中相当于断路，所以当电路稳定时，相当于导线，将的滑片上移时，电压表的示数保持不变，故A错误； BC．若光照变强，光敏电阻减小，总电阻变小，电流变大，则通过小灯泡的电流变大，灯泡变亮； 电容器两端电压为 I变大，则变小，即电容器两板间的电压变小，场强变小，油滴所受的电场力变小，因此油滴要向下极板运动，故BC错误； D．由于电路电阻不变，则电容器板间电压不变，若将电容器上极板上移，电容器两极板的距离增大，根据可知场强变小，而P点与下极板的距离不变，则P点与下极板的电势差减小，而电势下极板的电势始终为0，因此P点电势降低，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。图甲为一列简谐横波在t＝0.20s时刻的波形图，P点是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q点是平衡位置在x＝4.0m处的质点，M点是平衡位置在x＝8.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（ ） A. 该波向左传播，波速为40m/s B. 质点M与质点Q的运动方向总是相反 C. t＝0.75s时，Q点的位移为10cm D. 在0.50s时间内，质点M通过的路程为1.0m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当时，Q点在向上运动，根据“同侧法”可知，波沿x轴正方向，波速为 故A错误； B．质点M与质点Q相差半个波长，则它们的运动方向总是相反，选项B正确； C．时 Q点位移为-10cm，故C错误； D．在0.50s时间内 则质点M通过路程为 故D正确。 故选BD。 9. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象： 当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时， 电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（　　） A. 车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W B. 电动机启动时，车灯的功率为90W C. 电动机启动时输出的机械功率为195W D. 电动机启动时，电源输出的功率为540W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压 则车灯的功率 故A错误； B．根据欧姆定律可知，车灯的电阻 电动机启动瞬间，车灯两端电压 车灯的功率 故B正确； C．电动机启动时，流经车灯的电流 电动机启动时，流经电动机的电流 输出的机械功率 故C错误； D．电动机启动时，电源输出的功率为 故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，半径为R、单位长度电阻为r的n匝圆形闭合线圈平放在水平桌面上，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 0 ~ 2t0时间内，线圈中的电流方向为逆时针 B. 0 ~ 2t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量为 C. 2t0 ~ 3t0时间内，线圈内的感应电流大小为 D. 2t0 ~ 3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．0 ~ 2t0时间内，线圈中向里的磁通量增大，根据楞次定律得，线圈中的电流方向为逆时针，故A正确； B．0 ~ 2t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量为 故B错误； C．2t0 ~ 3t0时间内，线圈内的感应电动势为 线圈内的感应电流大小为 故C错误； D．2t0 ~ 3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 联立以上解得 故D正确。 故选AD。 第二部分　非选择题（共57分） 三、实验探究（每空2分、共16分） 11. 利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系可以测定磁感应强度的大小。实验装置如图所示，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，宽为l，匝数为N，线圈平面与纸面平行。线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当开关未闭合时弹簧测力计的示数为（不计连接线框的导线对线框的作用力），它表示的是________；再闭合开关，调节滑动变阻器的滑动片使电流表读数为I，电流方向如图所示，此时弹簧测力计的示数增大为，由此可知磁感应强度的方向垂直纸面向________（选填：“里”或“外”），大小为___________（用题目中所给出的物理量表示）。 【答案】 ①. 矩形线圈的重力 ②. 里 ③. 【解析】 【详解】[1]当开关未闭合时，线框中没有电流，不受安培力作用，则弹簧秤读数等于矩形线圈的重力。 [2]闭合开关，弹簧秤读数增大，说明线框受向下的安培力，由左手定则可知，磁感应强度的方向垂直纸面向里。 [3]由平衡条件有 解得 12. “伽利略”学习小组想测定两节串联干电池的电动势和内阻。他们手头有一量程为0～250μA、内阻为1000Ω的表头，首先把表头改装为0～3V的电压表，小组同学经过计算后将一阻值为的定值电阻与表头连接，进行改装。 （1）小组同学先把改装后的电压表与标准电压表并联进行校准，当标准电压表读数为2.9V时表头满偏，则定值电阻的实际阻值为______Ω，在定值电阻旁______（填“串联”或“并联”）一阻值大小为______Ω的电阻即可使改装后的电压表量程变为0～3V。 （2）小组同学将校准之后改装电压表V与电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）、待测电源按图甲连接，闭合开关S，调节电阻箱，记录多组电阻箱和改装电压表换算后的示数，作出相应的图像如图乙所示，结合图乙可知这两节串联干电池的电动势______V，总内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字） 【答案】 ①. 10600 ②. 串联 ③. 400 ④. 2.78 ⑤. 0.200 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]校准时，标准电压表的读数 表头满偏 根据欧姆定律，改装后电压表的内阻 则实际的 表头应该串联的电阻为 解得 所以在旁串联 R= 的电阻即可使改装后的电压表量程变为0～3V （2）[4][5]由题图甲，根据欧姆定律得 整理得 题图乙的斜率 题图乙的纵轴截距 代入数据解得 四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共41分） 13. 如图所示，一对足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨固定在同一水平面上，导轨间距，右端接有阻值的电阻，一质量，接入电路电阻的金属棒AC放置在导轨上，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。在时对棒施加一水平向左的外力，金属棒由静止开始以的加速度做匀加速直线运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）在时，流过电阻R的电流大小及其方向； （2）在时，水平外力的功率P。 【答案】（1），电流方向为到；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知金属棒AC做匀加速直线运动，则有：在时的速度 解得 因为 解得 由右手定则，可判断流过电阻R的电流方向为到。 （2）在时，对金属棒AC有 解得 由牛顿第二定律，有 解得 可得 14. 如图所示，MN和PQ是两根相距L、竖直固定放置的光滑金属导轨，导轨足够长，金属导轨上端接一个阻值为R的电阻，水平条形区域有磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，其宽度为d，其他区域内无磁场。导体棒ab的长度为L、质量为m、阻值为R，现将ab棒由距磁场区域上边界某一高度处静止释放。已知ab棒恰好能匀速穿过磁场区域，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力和金属导轨电阻，重力加速度为g。求： （1）ab棒穿过磁场区域的过程中速度v的大小； （2）判断流经电阻R的电流方向及通过电阻R的电荷量q； （3）ab棒穿过磁场区域的过程中，导体棒上产生的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可得，导体棒匀速通过磁场区域，运动过程中受力平衡可得 解得 （2）由右手定则可推断，流经R的电流方向为P→R→M，通过电阻R的电荷量 解得 （3）ab棒穿越磁场的过程中，由动能定理可得 15. 如图所示，直角坐标系xOy平面内，y轴左侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场I，第一象限存在平行于y轴方向的匀强电场，第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场II，磁场I、II的磁感应强度大小相等．一电子以速度从x轴上的N点射入磁场，与x轴负方向间的夹角，经P点（图中未画出）垂直于y轴射入电场，然后从M点（图中未画出）进入第四象限．已知匀强电场的电场强度大小，电子的质量为m、电荷量为e，，，不计电子重力．求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小B； （2）经过M点时电子的速度大小； （3）从N点射出后电子第3次经过x轴时的位置横坐标． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意得在磁场I中运动轨迹如下图 圆心在K点，设在磁场中运动的半径，由几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （2）进入电场后，电子做类平抛运动，从P点到M点的过程中，设沿电场方向运动距离为y，则 解得 由动能定理有 解得 （3）设垂直于电场力方向的距离为x，电子在电场中的运动时间为t，由类平抛运动规律有 ，， 解得 由 得 设v方向与x轴正方向夹角为，则 设电子在第四象限中做匀速圆周运动的半径为， 由洛伦兹力提供向心力有 得 经分析知，电子第1次经过x轴上M点进入第四象限做匀速圆周运动后，第2次过x轴进入第一象限做斜抛运动后第3次经过x轴得位置坐标 联立以上各式，代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $