四川省绵阳市绵阳南山中学实验学校2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

报告查询:登录zhixue.com或扫描二维码下载App (用户名和初始密码均为准考证号) 绵阳南山中学实验学校高2023级高二（下）半期考试 物理答题卡 姓名：                班级：                 考场/座位号：                 注意事项 1．答题前请将姓名、班级、考场、准考证号填写清楚。 2．客观题答题，必须使用2B铅笔填涂，修改时用橡皮擦干净。 3．主观题答题，必须使用黑色签字笔书写。 4．必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效。 5．保持答卷清洁、完整。 正确填涂 缺考标记 准考证号                 [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 客观题(1~8为单选题;9~12为多选题) 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 解答题 13. （1） （2） （3） 解答题 14. （1） （2）① ② ③ （3） 解答题 15. 解答题 16. 解答题 17. 绵阳南山中学实验学校高2023级高二（下）半期考试 物理参考答案 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 1、 本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.A 2.D 3.B 4.A 5.D 6.C 7.A 8.D 二、本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9.BC 10.AD 11.BD 12.AB 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13.（6分）（1）有 （2）6V （3）C 14.（10分）B；；；AC；偏大 四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15.（8分） 线圈中产生的感应电动势的最大值为 ，(2分) e的表达式为：e=900sin90t（V） (2分) （2）线圈中感应电动势的有效值为 . (1分) 线圈的输出功率为 (2分) 解得P=20000W= 20 kW (1分) 16.（12分） 根据带电粒子在磁场中运动的轨迹偏转方向,由左手定则可知粒子带正电.（2分） 粒子在电场中运动,由动能定理得 , （1分） 解得. （1分） 粒子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力得 , （2分） 解得. （2分） 粒子的运动轨迹如图所示,设粒子的轨迹圆弧对应的圆心角为. 由题意知粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等,由几何关系得, （1分） 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为,有, 带电粒子在磁场中运动的时间为, （1分） 联立解得. （2分） 17.（16分）解： （1）设导体棒做匀速直线运动时，棒中电动势为E1，回路中感应电流为I1，导体棒所受安培力为F安，则 （1分） （1分） F安=BI1l （1分） （1分） 解得 B=0.5T （1分） （2）设导体棒从静止开始下滑到速度v1＝5 m/s的过程中，沿导轨下滑的距离为x，经过的时间为，闭合回路内磁通量变化为，平均感应电动势为，平均电流强度为，则 ， ， 解得 5.75 m （2分） （2分） 解得 Q=2.2 J （2分） （3）若框架不固定，导体棒速度为v3时，设回路中的电流为I3，则 （2分） （2分） 解得 v3=2.4m/s （1分） 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绵阳南山中学实验学校高2023级高二（下）半期考试 物理试题 时间：75分钟 满分：100分 命题人：李 博 刘晓锋 审题人：蒲 海 殷丽平 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 1、 本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列有关电磁场与电磁波的说法，正确的是 A．变化的磁场不一定产生电磁波 B．稳定的电流不产生磁场 C．只有高温物体才能向外辐射红外线 D．X射线常用于无线电通讯 2. 我们知道分子间既有引力又有斥力，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，铅柱不脱落，如图所示，下列说法正确的是 A．铅柱间的万有引力使它们不脱落 B．铅柱间的分子扩散使它们不脱落 C．铅柱间分子斥力为零，只有分子引力 D．铅柱间分子引力大于斥力，分子力表现为引力 3. 在如图所示的电路中，电阻R小于灯泡电阻的阻值，自感线圈L的电阻值可认为是零，下列关于该电路自感现象的分析正确的是 A．在接通开关时，灯泡立刻亮起 B．在接通开关时，灯泡缓慢亮起 C．接通开关稳定后再断开开关，通过灯泡的电流会反向 D．接通开关稳定后再断开开关，灯泡会闪亮一下再缓缓熄灭 4. 如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点，O点正下方固定一个水平放置的实心铝盘。让磁铁在竖直面内从左边静止释放，虚线为释放位置的对称位置，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．磁铁由于电磁阻尼无法摆到虚线位置 B．磁铁由于电磁驱动会持续摆动 C．铝盘中的涡流总是排斥磁铁，对磁铁的作用力总是阻力 D．最终铝盘中涡流产生的焦耳热大于磁铁损失的重力势能 5. 烟尘盒中有一定质量的气体，该气体不同温度下各速率区间分子数占分子总数比例f(v)随速率v分布图像如图所示，现向烟尘盒内注入少许蚊香烟雾，显微镜下观察到烟雾颗粒不停地做无规则运动，则下列说法正确的是 A．显微镜观察到的是气体分子的布朗运动 B．烟雾颗粒的运动就是气体分子的运动 C．同一温度下气体分子速率分布在图像峰值对应的速率区间的概率小 D．T2温度下的烟雾颗粒无规则运动比T1温度下更剧烈 6. 如图所示，i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在t=0时刻，电容器的M板带正电，则下列分析正确的是 A．Oa段（不含a点）磁场能在减小，M板带正电 B．ab段（不含a点）电场能在减小，M板带正电 C．bc段（不含c点）电场能在减小，M板带负电 D．cd段（不含c点）磁场能在减小，M板带负电 7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。则电压表和电流表的示数分别为 A．55 V，0.5 A B． V，A A u R ~ V C．220 V，2 A D．55 V，1 A 8. 如图所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处由静止开始释放，A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场，只是A的区域比B的区域离地面高一些，两线圈下落过程始终保持线圈平面与磁场垂直，则 A．安培力对甲的冲量大于对乙的冲量 B．甲产生的焦耳热大于乙的焦耳热 C．甲的落地速度小于乙的落地速度 D．通过甲乙横截面的电荷量都等于零 二、本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为远距离输电的简化电路图。发电厂的输出电压恒为U1，升压变压器的输出电压为U2，输电线路中的电流是I，降压变压器原线圈的端电压是U3，副线圈的端电压为U4。输电过程只考虑输电线路造成的电压损失，变压器均为理想变压器。输电线上损失的电压为ΔU，损失的功率为ΔP，发电厂输出的功率为，用户获得的功率，则U2 I U3 U4 发电厂 用 户 U1 升压变压器 降压变压器 A．ΔP = IU2 B．ΔU= U2－U3 C．用户增多，ΔU增加 D．用户增多，U2增加 10. 阻值为R的电阻通以正弦交流电，阻值为2R的电阻通以方波交流电，两种交流电电流的最大值相等，如图所示，则是 A．正弦交流电与方波交流电电流有效值之比为1∶ B．正弦交流电与方波交流电电流有效值之比为1∶2 C．R与2R的热功率之比1∶2 D．R与2R的的热功率之比1∶4 11. 某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m0和V0，阿伏加德罗常数NA，则下列表达式正确的是 A．Vmol = NAV0 B．ρVmol = NAm0 C．Mmol = ρNAm0 D．Mmol = NAm0 12. 如图甲所示的电路中，螺线管匝数为n，横截面积为S，总电阻为r，外接电阻的阻值为R，电容器的电容为C。闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，0~T/2时间内磁场方向如图甲所示，则 A．0~T / 2与T / 2~T时间内，螺线管中的感应电流方向相同R C S B 甲 t/s B/T O T/2 B0 乙 -B0 T B．0~T / 2与T / 2~T时间内，螺线管中的感应电动势大小都是 C．电阻R两端的电压是 D．电容器C下极板始终带正电，且所带电荷量是 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13.（6分）某同学想为一台小型收录机自制一个电源。他先制作了—个交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用6 V的交流电源，于是他又添置了一台二手的220 V转6 V的变压器，如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，却没标哪边是输入220V。 （1）他不知道接法，也没有相应的说明书，他想着反正输出只有6V，就用220V分别接ad和bc看看两种接法哪个输出是6V就可以判断输入端了，这样做是否有安全风险？ ；（选填“有”或“没有”） （2）进一步观察发现a、d引线比b、c引线粗。你能帮他判断正确的接法是ad端接_______；（选填“220 V”或“6 V”） （3）接好电路后，经检验，变压器输出总比6V小，下列可能的原因不正确的是 。 A.变压器线圈中有电流通过时会发热 B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C.原线圈输入电压发生变化 D.铁芯在交变磁场的作用下会发热 14.（10分）某同学采用“油膜法”估测分子的大小。 （1）在该实验中，体现的物理思想方法是________； A.放大法 B.理想模型法 C.控制变量法 D.等效替代法 （2）实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，测出其面积。则： ①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________mL；（保留两位有效数字） ②某次实验测得油膜面积为S，纯油酸的体积为V，则油酸分子直径D=________；（用题中给定的字母表示） ③某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能的原因是由于下列选项中的_________。 A. 油酸未完全散开 B. 油酸中含有大量的酒精 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D. 求每滴体积时1mL的溶液的滴数误多记了10滴 （3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会________(选填“偏大”或“偏小”)。 四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15.（8分）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量4000亿千瓦时.某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20T，线圈的匝数为100、面积为0.5m2，电阻为Ω，若磁体转动的角速度为90rad/s，线圈中产生的感应电流为50A。求： （1）从如图所示开始计时，写出线圈交变感应电动势e的表达式； （2）线圈的输出功率P（可保留根号）。 16.（12分）如图所示，M和N为平行金属板，质量为m、电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力忽略不计。 （1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U； （2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r； （3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等,求粒子在磁场中运动的时间t。 17.（16分）如图所示，电阻不计且足够长的U型金属导轨框架放置在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，质量m＝0.1 kg、电阻R＝0.4 Ω的导体棒ab垂直于导轨放在框架上，整个空间有垂直斜面向下的匀强磁场。导体棒ab光滑，与导轨间无摩擦；框架质量M＝0.2 kg，宽度l＝0.4 m，与斜面间的动摩擦因数μ＝0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 将框架固定，导体棒从静止开始沿导轨无摩擦下滑，到速度v1＝5 m/s的过程中，流过棒的电荷量q=2.875 C；到速度v2=6m/s后，棒一直做匀速直线运动。整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B； （2）求从静止开始下滑到速度v1＝5 m/s的过程中，导体棒中产生的热量Q； ( B a b l θ )（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时导体棒的速度v3。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$1 绵阳南山中学实验学校高 2023 级高二（下）半期考试 物理试题 时间：75 分钟 满分：100 分 命题人：李 博 刘晓锋 审题人：蒲 海 殷丽平 第Ⅰ卷（选择题，共 48 分） 一、本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目 要求。 1. 下列有关电磁场与电磁波的说法，正确的是 A．变化的磁场不一定产生电磁波 B．稳定的电流不产生磁场 C．只有高温物体才能向外辐射红外线 D．X 射线常用于无线电通讯 2. 我们知道分子间既有引力又有斥力，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，铅柱不脱 落，如图所示，下列说法正确的是 A．铅柱间的万有引力使它们不脱落 B．铅柱间的分子扩散使它们不脱落 C．铅柱间分子斥力为零，只有分子引力 D．铅柱间分子引力大于斥力，分子力表现为引力 3. 在如图所示的电路中，电阻 R 小于灯泡电阻的阻值，自感线圈 L 的电阻值可认为是零，下列关于该电路 自感现象的分析正确的是 A．在接通开关时，灯泡立刻亮起 B．在接通开关时，灯泡缓慢亮起 C．接通开关稳定后再断开开关，通过灯泡的电流会反向 D．接通开关稳定后再断开开关，灯泡会闪亮一下再缓缓熄灭 4. 如图所示，条形磁铁用细线悬挂在 O 点，O 点正下方固定一个水平放置的实心铝盘。让磁铁在竖直面内 从左边静止释放，虚线为释放位置的对称位置，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．磁铁由于电磁阻尼无法摆到虚线位置 B．磁铁由于电磁驱动会持续摆动 C．铝盘中的涡流总是排斥磁铁，对磁铁的作用力总是阻力 D．最终铝盘中涡流产生的焦耳热大于磁铁损失的重力势能 5. 烟尘盒中有一定质量的气体，该气体不同温度下各速率区间分子数占分子总数比例 f(v)随速率 v 分布图 像如图所示，现向烟尘盒内注入少许蚊香烟雾，显微镜下观察到烟雾颗粒不停地做无规则运动，则下列说法 正确的是 A．显微镜观察到的是气体分子的布朗运动 B．烟雾颗粒的运动就是气体分子的运动 C．同一温度下气体分子速率分布在图像峰值对应的速率区间的概率小 D．T2 温度下的烟雾颗粒无规则运动比 T1 温度下更剧烈 2 6. 如图所示，i-t 图像表示 LC 振荡电路的电流随时间变化的图像，在 t=0 时刻，电容器的 M 板带正电，则 下列分析正确的是 A．Oa 段（不含 a 点）磁场能在减小，M 板带正电 B．ab 段（不含 a 点）电场能在减小，M 板带正电 C．bc 段（不含 c 点）电场能在减小，M 板带负电 D．cd 段（不含 c 点）磁场能在减小，M 板带负电 7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在 110 2 sin100u t= (V)的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电 阻，原、副线圈匝数之比为 2∶1，电流表、电压表均为理想电表。则电压表和电流表的示数分别为 A．55 V，0.5 A B． 255 V， 2 2 A C．220 V，2 A D．55 V，1 A 8. 如图所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处由静止开始释放，A、B 是边界范围、磁感 应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场，只是 A 的区域比 B 的区域离地面高一些，两线圈下落过程始 终保持线圈平面与磁场垂直，则 A．安培力对甲的冲量大于对乙的冲量 B．甲产生的焦耳热大于乙的焦耳热 C．甲的落地速度小于乙的落地速度 D．通过甲乙横截面的电荷量都等于零 二、本题共 4小题，每小题 4分，共 16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 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分。 9. 如图所示为远距离输电的简化电路图。发电厂的输出电压恒为U1，升压变压器的输出电压为U2，输电线 路中的电流是I，降压变压器原线圈的端电压是U3，副线圈的端电压为U4。输电过程只考虑输电线路造成的 电压损失，变压器均为理想变压器。输电线上损失的电压为ΔU，损失的功率为ΔP，发电厂输出的功率为 1P ， 用户获得的功率 2P ，则 A．ΔP = IU2 B．ΔU= U2－U3 C．用户增多，ΔU增加 D．用户增多，U2 增加 10. 阻值为 R 的电阻通以正弦交流电，阻值为 2R 的电阻通以方波交流电，两种交流电电流的最大值相等， 如图所示，则是 A．正弦交流电与方波交流电电流有效值之比为 1∶√2 B．正弦交流电与方波交流电电流有效值之比为 1∶2 C．R 与 2R 的热功率之比 1∶2√2 D．R 与 2R 的的热功率之比 1∶4 U2 I U3 U4 发 电 厂 用 户 U1 升压变压器 降压变压器 A u R ~ V 3 11. 某气体的摩尔质量为 Mmol，摩尔体积为 Vmol，密度为 ρ，每个分子的质量和体积分别为 m0 和 V0，阿伏 加德罗常数 NA，则下列表达式正确的是 A．Vmol = NAV0 B．ρVmol = NAm0 C．Mmol = ρNAm0 D．Mmol = NAm0 12. 如图甲所示的电路中，螺线管匝数为n，横截面积为S，总电阻为r，外接电阻的阻值为R，电容器的电容 为C。闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，0~T/2 时间内磁 场方向如图甲所示，则 A．0~T / 2 与T / 2~T时间内，螺线管中的感应电流方向相同 B．0~T / 2 与T / 2~T时间内，螺线管中的感应电动势大小都是 T SnB02 C．电阻R两端的电压是 T SnB02 D．电容器C下极板始终带正电，且所带电荷量是 )( 0 rRT SRCnB + 第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分） 三、本大题 2小题，每空 2分，共 16分。 13.（6 分）某同学想为一台小型收录机自制一个电源。他先制作了—个交流 变为直流的整流器，但是这个整流器需要用 6 V 的交流电源，于是他又添置 了一台二手的 220 V 转 6 V 的变压器，如图所示。他看到这个变压器上有 a、b、c、d 四个引出线头，却没标哪边是输入 220V。 （1）他不知道接法，也没有相应的说明书，他想着反正输出只有 6V，就用 220V 分别接 ad 和 bc 看看两种 接法哪个输出是 6V 就可以判断输入端了，这样做是否有安全风险？ ；（选填“有”或“没有”） （2）进一步观察发现 a、d 引线比 b、c 引线粗。你能帮他判断正确的接法是 ad 端接_______；（选填“220 V” 或“6 V”） （3）接好电路后，经检验，变压器输出总比 6V 小，下列可能的原因不正确．．．的是 。 A.变压器线圈中有电流通过时会发热 B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C.原线圈输入电压发生变化 D.铁芯在交变磁场的作用下会发热 14.（10 分）某同学采用“油膜法”估测分子的大小。 （1）在该实验中，体现的物理思想方法是________； A.放大法 B.理想模型法 C.控制变量法 D.等效替代法 （2）实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每 104mL 溶液中有纯油酸 6mL。用注射器测得 1mL 上述溶液有 75 滴，把 1 滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在 玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，测出其面积。则： ①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________mL；（保留两位有效数字） ②某次实验测得油膜面积为 S，纯油酸的体积为 V，则油酸分子直径 D=________；（用题中给定的字母表示） R C S B 甲 t/s B/T O T/2 B0 乙 -B0 T 4 ③某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能的原因是由于下列选项中的_________。 A. 油酸未完全散开 B. 油酸中含有大量的酒精 C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D. 求每滴体积时 1mL 的溶液的滴数误多记了 10 滴 （3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会________(选填“偏大”或“偏小”)。 四、本大题 3小题，共 36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15.（8 分）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020 年我国风力发电量 4000 亿千瓦时.某种风力发电 机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁 场，磁感应强度的大小为 0.20T，线圈的匝数为 100、面积为 0.5m2，电阻为 2 Ω，若磁体转动的角速度为 90rad/s，线圈中产生的感应电流为 50A。求： （1）从如图所示开始计时，写出线圈交变感应电动势 e 的表达式； （2）线圈的输出功率 P（可保留根号）。 16.（12 分）如图所示，M 和 N 为平行金属板，质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从 M 由静止开始被两板 间的电场加速后，从 N 上的小孔穿出，以速度 v 由 C 点射入圆形匀强磁场区域，经 D 点穿出磁场，CD 为 圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直， 重力忽略不计。 （1）判断粒子的电性，并求 M、N 间的电压 U； （2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 r； （3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等,求粒子在磁场中运动的时间 t。 5 17.（16 分）如图所示，电阻不计且足够长的U型金属导轨框架放置在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，质量m＝0.1 kg、电阻R＝0.4 Ω的导体棒ab垂直于导轨放在框架上，整个空间有垂直斜面向下的匀强磁场。导体棒ab光滑， 与导轨间无摩擦；框架质量M＝0.2 kg，宽度l＝0.4 m，与斜面间的动摩擦因数μ＝0.6，与斜面间最大静摩擦 力等于滑动摩擦力。g取 10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 将框架固定，导体棒从静止开始沿导轨无摩擦下滑，到速度v1＝5 m/s的过程中，流过棒的电荷量q=2.875 C； 到速度v2=6m/s后，棒一直做匀速直线运动。整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B； （2）求从静止开始下滑到速度v1＝5 m/s的过程中，导体棒中产生的热量Q； （3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时导体棒的速度v3。 B a b l θ