精品解析：江西省宜春市丰城市第九中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

丰城九中2024—2025学年高二下学期期中考试 物理试卷 一、选择题（共46分。1—7题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，选对的得4分，选错或不选的得0分。8—10题为多项选择题，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 1. 做布朗运动实验，得到某个观测记录如图，图中记录的是（　　） A. 分子无规则运动的情况 B. 某个微粒做布朗运动的轨迹 C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D. 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 2. 直导线折成夹角为 60° 的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，线中通有如图所示恒定电流I．现将该导线绕轴OO′由图示位置向纸面外缓慢转过90°，在该过程中导线所受的安培力（ ） A. 大小和方向均不变 B. 大小和方向均改变 C. 大小改变，方向不变 D. 大小不变，方向改变 3. 如图所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器，其中降压变压器原副线圈的匝数比n3：n4=100:1，输电线上的总电阻R=10Ω，输电线上损的功率，用户两端的电压U4=220V，则下列说法正确的是（　　） A. 输电线上通过电流为4A B. 升压变压器的输出电压为22kV C. 发电机的输出功率为66kW D. 用户消耗的功率为44kW 4. 回旋加速器的原理如图所示，由两个半径均为R的D形盒组成，D形盒狭缝间加周期性变化的交变电压，电压的值大小恒为U，D形盒所在平面有垂直于盒面向下的磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为q的粒子在加速器中被加速，则（ ） A. D形盒上周期性变化的电压U越大，粒子离开D形盒时的速度越大 B. 粒子每次经过D形盒之间的缝隙后速度增大 C. 粒子以速度v在D形盒磁场内运动半个圆周后动能增加 D. 粒子离开D形盒时动能为 5. 如图所示，在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为IA和IB，∠A=30°，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线的电流强度．当一电子在C点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC向下，则两直导线的电流强度IA和IB之比为 A. B. C. D. 4 6. 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率沿着方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　） A. a粒子速率最大 B. c粒子的洛伦兹力最小 C. a粒子在磁场中运动的时间最长 D. 它们做圆周运动的周期 7. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 8. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值 B. 图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图 D. 图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越小，布朗运动越明显 9. 如图所示，某空间存在正交匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上匀速运动，下列说法正确的是（　　） A. 微粒可能带负电，也可能带正电 B. 微粒的电势能一定减小 C. 微粒的机械能一定增加 D. 洛伦兹力对微粒做负功 10. 如图所示，在垂直于匀强磁场平面内，半径为的金属圆环的总电阻为，金属杆电阻为，长为，绕过圆心的转轴以恒定的角速度逆时针转动，端与环接触良好，圆心和边缘通过电刷与一个电阻连接.电阻的阻值为，忽略电流表和导线的电阻，则 A. 通过电阻的电流的大小和方向做周期性变化 B. 通过电阻的电流方向不变,且从到 C. 通过电阻的电流的最大值为 D. 通过电阻的电流的最小值为 二、填空题（把答案填在答题卷中的横线上，第11题每空2分，第12题每空3分，共18分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A.控制变量法 B.等效替代法 C.演绎法 D.理想实验法 （2）变压由两个线圈和铁芯等构成，下列说法正确的是______。 A.匝数多的线圈导线粗 B.匝数少的线圈导线粗 C.铁芯由绝缘的铜片叠成 D.铁芯由绝缘的硅钢片叠成 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为__。 A.1.5V B.3.0V C.6.0V D.6.5V 12. 电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面a、b上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为0.12T的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。 （1）若用多用电表监测a、b电极间的电势差，则图甲中与a相连的是多用电表的______色表笔（选填“红”或“黑”）； （2）某次监测中，用多用电表“250μV”挡测出a、b电极间的电势差U，如图乙所示，则______μV； （3）若a、b电极间的距离d为3.0mm，血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为______m/s（结果保留两位有效数字）； （4）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在a、b间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数I和电阻箱的示数R，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，如图丁所示。已知灵敏电流计G的内阻为，则血液接入电路的电阻为______（用题中的字母k、b、表示）。 三、计算题（本题有3小题，共36分。解答应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；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，圆形区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，区域半径为R。带电粒子a质量为m，电荷量为q，从A点沿半径方向进入磁场区域，从B点离开磁场，出磁场时速度偏转角为，带同种电荷的b粒子质量为m，从A点以相同速度沿半径方向进入磁场区域，从AB圆弧中点C点离开磁场。不计重力和粒子间的相互作用，求： （1）a粒子的速度和在磁场中的运动时间； （2）b粒子的电荷量。 14. 如图所示，一根电阻为的导线弯成一个圆形线圈，圆半径，圆形线圈质量，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T的匀强磁场．若线圈以初动能E0=5J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5m时，线圈中产生的电能Ee=3J．求： (1)此时线圈的运动速度； (2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压； (3)此时线圈加速度大小． 15. 如图甲所示，、是间距且足够长的平行导轨，，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角为，间连接有一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度的大小。将一根质量、阻值为r的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒横截面的电荷量，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行求： (1)金属棒与导轨间的动摩擦因数； (2)离的距离x； (3)金属棒滑行至处的过程中，电阻R上产生的热量。（，，g取） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 丰城九中2024—2025学年高二下学期期中考试 物理试卷 一、选择题（共46分。1—7题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，选对的得4分，选错或不选的得0分。8—10题为多项选择题，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。） 1. 做布朗运动实验，得到某个观测记录如图，图中记录的是（　　） A. 分子无规则运动的情况 B. 某个微粒做布朗运动的轨迹 C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D. 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误； B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误； C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C错误； D．图中记录的是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，故D正确。 故选D。 2. 直导线折成夹角为 60° 的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，线中通有如图所示恒定电流I．现将该导线绕轴OO′由图示位置向纸面外缓慢转过90°，在该过程中导线所受的安培力（ ） A. 大小和方向均不变 B. 大小和方向均改变 C. 大小改变，方向不变 D. 大小不变，方向改变 【答案】A 【解析】 【详解】折线所受安培力等效为直线所受的安培力，旋转前后，电流大小、方向均不变，由 安培力大小不变。由左手定则安培力方向不变。 故选A。 3. 如图所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器，其中降压变压器原副线圈的匝数比n3：n4=100:1，输电线上的总电阻R=10Ω，输电线上损的功率，用户两端的电压U4=220V，则下列说法正确的是（　　） A. 输电线上通过的电流为4A B. 升压变压器的输出电压为22kV C. 发电机的输出功率为66kW D. 用户消耗的功率为44kW 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意有 输电线上通过的电流为 故A错误； B．根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比，则有 可知降压变压器输入电压为 输电导线上的电压为 升压变压器的输出电压为 故B错误； C．发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率，则有 故C错误； D．降压变压器的输入功率等于用户消耗的功率，则有 故D正确； 故选D。 4. 回旋加速器的原理如图所示，由两个半径均为R的D形盒组成，D形盒狭缝间加周期性变化的交变电压，电压的值大小恒为U，D形盒所在平面有垂直于盒面向下的磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为q的粒子在加速器中被加速，则（ ） A. D形盒上周期性变化的电压U越大，粒子离开D形盒时的速度越大 B. 粒子每次经过D形盒之间的缝隙后速度增大 C. 粒子以速度v在D形盒磁场内运动半个圆周后动能增加 D. 粒子离开D形盒时动能为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．粒子磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 粒子离开D形盒时，速度为 动能为 与电压无关，故A错误，D正确； B．粒子每次经过D形盒之间的缝隙过程，电场力做功，根据动能定理可得 即动能增加qU。由动能表达式可知第n次经过D形盒之间的缝隙后速度变化为 粒子并非每次经过D形盒之间的缝隙后速度增大，故B错误； C．粒子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，粒子动能保持不变，故C错误。 故选D。 5. 如图所示，在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为IA和IB，∠A=30°，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线的电流强度．当一电子在C点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC向下，则两直导线的电流强度IA和IB之比为 A. B. C. D. 4 【答案】D 【解析】 【详解】电子受力方向向下，则根据左手定则可知，合磁场方向向右；根据安培定则分别表示两导线在C点形成的场强如图所示； 根据平行四边形定则可知： 因，且rB=BC；rA=AC=2BC； 联立可得： A. 与计算结果不相符，故A不符合题意； B. 与计算结果不相符，故B不符合题意； C. 与计算结果不相符，故C不符合题意； D. 4与计算结果相符，故D符合题意． 6. 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率沿着方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　） A. a粒子速率最大 B. c粒子的洛伦兹力最小 C. a粒子在磁场中运动的时间最长 D. 它们做圆周运动的周期 【答案】C 【解析】 【详解】AB．粒子的轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，c粒子的轨道半径最大，所以c粒子速率最大，c粒子的洛伦兹力最大，故AB错误； CD．粒子做圆周运动周期为 由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，所以它们做圆周运动的周期 根据 由于a粒子转过的圆心角最大，则a粒子在磁场中运动的时间最长，故C正确，D错误。 故选C。 7. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得 则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。ab边在磁场中所受的安培力 由于匀强磁场Ⅰ中磁感应强度B恒定，则，安培力为平行t轴的直线，方向向左（为负）。同理分析可得在,安培力与时间的关系为内F-t关于时间轴对称一条的直线。 故选B。 【点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，故道B如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化。 8. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值 B. 图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图 D. 图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越小，布朗运动越明显 【答案】CD 【解析】 【详解】A．油酸分子的直径等于一滴油酸的体积与油膜面积之比，并不是油酸酒精溶液，故A错误； B．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，做负功，分子势能变大，故B错误； C．由图可知，T2中速率大分子占据的比例较大，则说明T2对应的平均动能较大，T2对应的温度较高，故C正确； D．布朗运动中温度越高、微粒越小，运动越明显，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上匀速运动，下列说法正确的是（　　） A. 微粒可能带负电，也可能带正电 B. 微粒的电势能一定减小 C. 微粒的机械能一定增加 D. 洛伦兹力对微粒做负功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据带电微粒做匀速直线运动的条件可知，受力情况如图所示，则微粒必定带负电，故A错误； B．微粒由a沿直线运动到b的过程中，电场力做正功，其电势能减小，故B正确； C．因重力做负功，重力势能增加，又动能不变，则其机械能一定增加，故C正确； D．洛伦兹力的方向一直与速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在垂直于匀强磁场的平面内，半径为的金属圆环的总电阻为，金属杆电阻为，长为，绕过圆心的转轴以恒定的角速度逆时针转动，端与环接触良好，圆心和边缘通过电刷与一个电阻连接.电阻的阻值为，忽略电流表和导线的电阻，则 A. 通过电阻的电流的大小和方向做周期性变化 B. 通过电阻的电流方向不变,且从到 C. 通过电阻的电流的最大值为 D. 通过电阻的电流的最小值为 【答案】BC 【解析】 详解】AB.金属杆切割磁感线，根据右手定则可知金属杆中电流由到，且方向不变，故电阻中电流方向由到，故选项A错误，B正确； C.端的线速度为，金属杆切割磁感线的平均速度为，金属杆转动切割磁感线产生的电动势为 由于各个量不变，则不变，当位于最上端时圆环被接入的电阻为0，整个电路的总电阻最小，此时中有最大电流，为 故选项C正确； D.当端位于最下端时，圆环左右两部分电阻相等，并联的总电阻最大，中的电流最小，此时中有最小电流，为 故选项D错误。 二、填空题（把答案填在答题卷中的横线上，第11题每空2分，第12题每空3分，共18分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A.控制变量法 B.等效替代法 C.演绎法 D.理想实验法 （2）变压由两个线圈和铁芯等构成，下列说法正确是______。 A.匝数多的线圈导线粗 B.匝数少的线圈导线粗 C.铁芯由绝缘的铜片叠成 D.铁芯由绝缘的硅钢片叠成 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为__。 A.1.5V B.3.0V C.6.0V D.6.5V 【答案】 ①. A ②. BD##DB ③. D 【解析】 【详解】（1）[1]在物理学中，当一个物理量与两个或两个以上物理量有关系，需要研究其中两个物理量之间的关系时，需要控制其它物理量保持不变，从而方便研究二者之间的关系，该方法称之为控制变量法。为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法为控制变量法。 故选A。 （2）[2]变压器的铁芯结构和材料由绝缘的硅钢片叠成；且由变压器工作原理知 可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。 故选BD。 （3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系 若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为6.5V。 故选D。 12. 电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面a、b上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为0.12T的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。 （1）若用多用电表监测a、b电极间的电势差，则图甲中与a相连的是多用电表的______色表笔（选填“红”或“黑”）； （2）某次监测中，用多用电表的“250μV”挡测出a、b电极间的电势差U，如图乙所示，则______μV； （3）若a、b电极间的距离d为3.0mm，血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为______m/s（结果保留两位有效数字）； （4）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在a、b间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数I和电阻箱的示数R，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，如图丁所示。已知灵敏电流计G的内阻为，则血液接入电路的电阻为______（用题中的字母k、b、表示）。 【答案】（1）红 （2）150 （3）0.42 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力作用下向电极聚集，负离子在洛伦兹力作用下向电极聚集，可知，电极电势比电极高，根据多用表“红进黑出”规律可知，图甲中与相连的是多用电表的红表笔。 【小问2详解】 多用电表的“250μV”挡测出a、b电极间的电势差U，根据电压表读数规律可知，该电压读数为150μV。 【小问3详解】 稳定时，电场力与洛伦兹力平衡，根据条件有 解得 【小问4详解】 根据闭合电路的欧姆定律有 变形可得 由于该直线的斜率为，纵截距为，则有， 解得 三、计算题（本题有3小题，共36分。解答应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；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，圆形区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，区域半径为R。带电粒子a质量为m，电荷量为q，从A点沿半径方向进入磁场区域，从B点离开磁场，出磁场时速度偏转角为，带同种电荷的b粒子质量为m，从A点以相同速度沿半径方向进入磁场区域，从AB圆弧中点C点离开磁场。不计重力和粒子间的相互作用，求： （1）a粒子的速度和在磁场中的运动时间； （2）b粒子的电荷量。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动的轨迹如图所示， 由几何关系 解得a粒子的轨迹半径 洛伦兹力提供向心力 解得 由于 解得 【小问2详解】 b粒子运动的轨迹图所示， 由几何关系可知 解得 洛伦兹力提供向心力 联立，解得 14. 如图所示，一根电阻为的导线弯成一个圆形线圈，圆半径，圆形线圈质量，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T的匀强磁场．若线圈以初动能E0=5J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5m时，线圈中产生的电能Ee=3J．求： (1)此时线圈的运动速度； (2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压； (3)此时线圈加速度大小． 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【详解】(1)设线圈的速度为，根据能量守恒定律得: 解得： (2)线圈切割磁感线的有效长度： 电动势： ， 电流： 两点间电压： (3)由牛顿第二定律： 解得线圈加速度大小： 15. 如图甲所示，、是间距且足够长的平行导轨，，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角为，间连接有一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度的大小。将一根质量、阻值为r的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒横截面的电荷量，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行求： (1)金属棒与导轨间的动摩擦因数； (2)离的距离x； (3)金属棒滑行至处的过程中，电阻R上产生的热量。（，，g取） 【答案】(1)0.5；(2)2m；(3)0.08J 【解析】 【详解】(1)由题图乙知，当时，，由牛顿第二定律得 解得 (2)由题图乙可知时，金属棒速度稳定，滑到处。 当金属棒达到稳定速度时，安培力 有 解得 又因为 解得 (3)根据动能定理有 解得 则电阻R上产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$