精品解析：内蒙古自治区赤峰市校联考2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

内蒙古自治区赤峰市校联考2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2、作答时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。 3、考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。 1. 如图是某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时，水位恰好在点O。用手将鱼漂向下按，使水位到达点M。松手后，鱼漂会上下运动，水位在之间来回移动，且鱼漂的运动是简谐运动。下列说法正确的是（　　） A. 水位在O点时鱼漂的速度最大 B. 水位在O点时鱼漂的加速度最大 C. 水位从M到N的时间为一个周期 D. 水位从M到N的距离为一个振幅 2. 如图是用振荡电路测量储罐中不导电液体高度的示意图。当开关从a拨到b时，回路中产生周期为的振荡电流，在开始的内，电容器的电荷量（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 3. 如图是某海浪发电原理示意图，海浪带动浪板使线圈逆时针匀速转动，向外输出电流。线圈转到如图所示位置时磁场方向与线圈平面平行。下列说法正确的是（　　） A. 如图所示位置穿过线圈的磁通量最大 B. 如图所示位置线圈产生的感应电动势最大 C. 线圈从如图所示位置转过时，穿过线圈的磁通量最小 D. 线圈从如图所示位置转过时，线圈产生的感应电动势最大 4. 一列简谐横波在t=0时的波形如图甲所示，P是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. t=0.5s时，质点P的加速度达到负向最大 B. t=0.5s时，质点P的运动方向沿y轴正方向 C. 从t=0到t=2s，该波沿x轴正方向传播了2m D. 从t=0到t=2s，质点P通过的路程为8cm 5. 如图甲是某燃气灶点火装置原理图。转换器将干电池提供的直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上。变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法中正确的是（　　） A. 实现点火的条件是 B. 实现点火的条件是 C. 开关闭合后电压表V的示数为5V D. 开关闭合后电压表V的示数为2.5V 6. 如图甲是矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正方向，线圈中感应电流顺时针为正方向，则感应电流随时间的变化图像为（　　） A. B. C. D. 7. 如图是一种改进后的回旋加速器示意图，MN两板间的电压大小为U。板右侧延长线之间的真空区域无电场和磁场，M板上方和N板下方的D形盒内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。带正电的粒子从M板上的入口P点无初速进入电场中，经加速后进入磁场中做匀速圆周运动，回到电场再加速，如此反复，最终从D形盒出口射出。已知D形盒半径为R。粒子通过狭缝的时间可忽略，不计粒子的重力，不考虑相对论效应的影响，忽略边缘效应。下列说法正确的是 A. 狭缝间的电场方向需要做周期性的变化 B. 每经过一次狭缝，粒子速度的增加量相同 C. 质量为m，电量为q的粒子能获得的最大动能为 D. 这种回旋加速器设置相同时，不同粒子在其中运动的时间均为 8. 如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针须挡住及、像 B. 入射角越小，折射率的测量越准确 C. 利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率 D. 如果误将玻璃砖的边画到，折射率的测量值将偏小 9. 图甲是常见的动圈式扬声器实物图，图乙是剖面结构图，图丙是磁铁和线圈部分的俯视图。按音频变化的电流通过线圈时，线圈会带动纸盆一起振动，发出声音。线圈匝数为n，所处位置磁感应强度大小均为B，线圈半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 电流为I时，线圈受到安培力为2nBIR B. 电流为I时，线圈受到安培力为 C. 图丙中线圈电流逆时针时，所受安培力垂直纸面向外 D. 图丙中线圈电流逆时针时，所受安培力垂直纸面向里 10. 如图，置于轴上的足够长的荧光屏上方区域存在匀强磁场，轴左侧区域的磁场方向垂直纸面向里，右侧区域包含轴的磁场方向垂直纸面向外，两区域的磁感应强度大小均为。光屏上方有一粒子源紧挨着M点，可沿轴正方向不断射出质量为、电荷量为的粒子。粒子打在荧光屏上时，荧光屏相应位置会发光。已知粒子的速率可从零到某最大值之间的各种数取值，速率最大的粒子恰好垂直打在光屏上，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 若MO之间的距离为，粒子的最大速率为 B. 若MO之间的距离为，荧光屏上的发光长度为 C. 若MO之间的距离为，打中荧光屏上的粒子运动时间的最小值为 D. 若MO之间的距离为，打中荧光屏上的粒子运动时间的最大值为 11. （1）在“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，下列说法或操作正确的是（　　） A. 在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，测出它体积 B. 将油膜看作单分子层薄膜，忽略油酸分子间的间隙 C. 将一滴溶液滴入浅盘后，应立即在玻璃板上描出薄膜的形状 （2）经计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为1.2×10-6cm3，其形成的油膜如图所示，每个正方形面积为1cm2，油膜面积为______________cm2，可估测出油酸分子的直径为______________m。（计算结果均保留两位有效数字） （3）若该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是__________________________________________。（写一条即可） 12. 某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 （1）实验前____________（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； （2）实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于_______端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针_________（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 （3）该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确是（　　） A. 按下按钮时，门铃会响 B. 按住按钮不动，门铃会响 C. 按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 13. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，状态A、C温度相同，对应的p−V图像如图所示，p0=1×105Pa，V0=5m3，A→B过程该气体放出热量Q=2×105J。求： （1）该气体在状态A时的体积VA； （2）该气体A→B过程中内能的变化量ΔU。 14. 图甲是传统航空母舰的阻拦系统原理图，图乙是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图乙中飞机着舰钩住金属棒关闭动力系统后，与金属棒以共同速度进入磁场。金属棒在导轨间宽为，飞机质量为，金属棒质量为m，MP间电阻和金属棒接入电阻均为，不计其他电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成的整体除安培力以外受到其他的阻力大小恒为。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为。 （1）求金属棒刚进入磁场时受到的安培力； （2）当金属棒的速度减为零时滑过的距离为，求在整个阻拦过程中金属棒滑行的时间和产生的焦耳热。 15. 如图是霍尔推进器某局部区域的等效原理图，在Oxy平面内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带电微粒，从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时，带电微粒沿x轴做匀速直线运动；入射速度小于v0时，带电微粒的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。重力加速度为g，不计带电微粒间相互作用。求： （1）带电微粒的电性及磁感应强度的大小B； （2）若带电微粒入射速度为，则运动到纵坐标时，带电微粒的速度大小v1； （3）若带电微粒入射速度在0<v<v0范围内均匀分布，则能到达纵坐标位置的微粒数N占总微粒数N0的百分比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 内蒙古自治区赤峰市校联考2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2、作答时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。 3、考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。 1. 如图是某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时，水位恰好在点O。用手将鱼漂向下按，使水位到达点M。松手后，鱼漂会上下运动，水位在之间来回移动，且鱼漂的运动是简谐运动。下列说法正确的是（　　） A. 水位在O点时鱼漂的速度最大 B. 水位在O点时鱼漂的加速度最大 C. 水位从M到N的时间为一个周期 D. 水位从M到N的距离为一个振幅 【答案】A 【解析】 【详解】AB．O点是平衡位置，根据简谐振动的特点可知，水位在O点时，鱼漂的速度最大，加速度最小，故A正确，B错误； C．水位从M到N的时间为半个周期，故C错误； D．鱼漂上下做简谐运动，偏离平衡位置最大位移叫振幅，水位到达M点或N点时，位移最大，振幅是OM的长度或者ON的长度，故D错误。 故选A。 2. 如图是用振荡电路测量储罐中不导电液体高度的示意图。当开关从a拨到b时，回路中产生周期为的振荡电流，在开始的内，电容器的电荷量（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】当开关从a拨到b时，电容器开始放电，在开始的内，电容器经历了一次完整的充放电过程，电容器的电荷量先减小后增大，故选D。 3. 如图是某海浪发电原理示意图，海浪带动浪板使线圈逆时针匀速转动，向外输出电流。线圈转到如图所示位置时磁场方向与线圈平面平行。下列说法正确的是（　　） A. 如图所示位置穿过线圈的磁通量最大 B. 如图所示位置线圈产生的感应电动势最大 C. 线圈从如图所示位置转过时，穿过线圈的磁通量最小 D. 线圈从如图所示位置转过时，线圈产生的感应电动势最大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．线圈转动到题图所示的位置时线圈平面与磁场平行，则穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故A错误，B正确； CD．线圈从如图所示位置转过时，即位于中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最小，线圈产生的感应电动势最小，故CD错误。 故选B。 4. 一列简谐横波在t=0时的波形如图甲所示，P是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. t=0.5s时，质点P的加速度达到负向最大 B. t=0.5s时，质点P的运动方向沿y轴正方向 C. 从t=0到t=2s，该波沿x轴正方向传播了2m D. 从t=0到t=2s，质点P通过的路程为8cm 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由乙图可知，t=0.5s时，质点P的运动方向沿y轴负方向，其位移为负，但并未到达负向最大位移处，故其加速度沿正向，并非最大，故AB错误 CD．由图乙可知，t=0时刻质点P沿y轴负方向振动，结合图甲可知，该波沿x轴正方向传播，从t=0到t=2s，经过的时间为半个周期，传播的距离为半个波长，即2m，质点P通过的路程为s=2A=2×8cm=16cm，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将干电池提供的直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上。变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法中正确的是（　　） A. 实现点火的条件是 B. 实现点火的条件是 C. 开关闭合后电压表V的示数为5V D. 开关闭合后电压表V的示数为2.5V 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意有 图乙可知 联立解得，故A正确，B错误； CD．变压器输入端电压有效值 故开关闭合后电压表V的示数为，故CD错误。 故选A。 6. 如图甲是矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正方向，线圈中感应电流顺时针为正方向，则感应电流随时间的变化图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】从图像可知左边的磁场增加，右边的磁场减小，根据楞次定律，可知感应电流方向为逆时针方向（即为负值）；由于左边磁场均匀增加，右边磁场均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，可知回路产生的电动势恒定，电流恒定，综合可知B选项符合题意。 故选B。 7. 如图是一种改进后的回旋加速器示意图，MN两板间的电压大小为U。板右侧延长线之间的真空区域无电场和磁场，M板上方和N板下方的D形盒内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。带正电的粒子从M板上的入口P点无初速进入电场中，经加速后进入磁场中做匀速圆周运动，回到电场再加速，如此反复，最终从D形盒出口射出。已知D形盒半径为R。粒子通过狭缝的时间可忽略，不计粒子的重力，不考虑相对论效应的影响，忽略边缘效应。下列说法正确的是 A. 狭缝间的电场方向需要做周期性的变化 B. 每经过一次狭缝，粒子速度的增加量相同 C. 质量为m，电量为q的粒子能获得的最大动能为 D. 这种回旋加速器设置相同时，不同粒子在其中运动时间均为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，带正电粒子始终从P点进入电场加速后进入磁场中做匀速圆周运动，回到电场再加速，因此，狭缝间的电场方向不需要做周期性的变化，故A错误； B．粒子第一次加速，由动能定理得 粒子第二次加速，由动能定理得 整理得， 以此类推，可见，每经过一次狭缝，粒子的速度的增加量都不相同，故B错误； C．当粒子在磁场中做圆周运动的半径为时，粒子的速度最大，动能最大，此时根据牛顿第二定律 粒子的最大动能为，故C错误； D．设粒子到出口处被加速n圈，根据动能定理 粒子运动的周期为 粒子运动时间为 可见，回旋加速器设置相同时，不同粒子在其中运动的时间相同，且均为，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针须挡住及、的像 B. 入射角越小，折射率的测量越准确 C. 利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率 D. 如果误将玻璃砖的边画到，折射率的测量值将偏小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．实验时，为了准确作出折射光线，大头针须挡住及、像，故A正确； B．为了减小入射角与折射角的测量误差，实验时，入射角需要适当大一些，故B错误； C．利用量角器量出、，根据折射率的定义，可求出玻璃砖的折射率 故C错误； D．如果误将玻璃砖的边画到，作出实际光路与测量光路图如图所示 根据图可知，空气中的入射角不变，介质中的折射角偏大，则折射率的测量值将偏小，故D正确。 故选AD。 9. 图甲是常见的动圈式扬声器实物图，图乙是剖面结构图，图丙是磁铁和线圈部分的俯视图。按音频变化的电流通过线圈时，线圈会带动纸盆一起振动，发出声音。线圈匝数为n，所处位置磁感应强度大小均为B，线圈半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 电流为I时，线圈受到安培力为2nBIR B. 电流为I时，线圈受到安培力为 C. 图丙中线圈电流逆时针时，所受安培力垂直纸面向外 D. 图丙中线圈电流逆时针时，所受安培力垂直纸面向里 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．把线圈看成由一小段一小段的直导线连接而成，线圈中通有电流时，各段安培力方向相同，叠加在一起即为所受的总安培力，因此安培力大小为，故A错误，B正确； CD．图中线圈电流沿逆时针时，根据左手定则，线圈受垂直纸面向里安培力，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图，置于轴上的足够长的荧光屏上方区域存在匀强磁场，轴左侧区域的磁场方向垂直纸面向里，右侧区域包含轴的磁场方向垂直纸面向外，两区域的磁感应强度大小均为。光屏上方有一粒子源紧挨着M点，可沿轴正方向不断射出质量为、电荷量为的粒子。粒子打在荧光屏上时，荧光屏相应位置会发光。已知粒子的速率可从零到某最大值之间的各种数取值，速率最大的粒子恰好垂直打在光屏上，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 若MO之间的距离为，粒子的最大速率为 B. 若MO之间的距离为，荧光屏上的发光长度为 C. 若MO之间的距离为，打中荧光屏上的粒子运动时间的最小值为 D. 若MO之间的距离为，打中荧光屏上的粒子运动时间的最大值为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．速率最大的粒子恰好垂直打在光屏上，轨迹如图所示 设此时轨道半径均为，根据洛伦兹力提供向心力，解得 根据几何关系 解得，故粒子的最大速率为，故A正确； B．垂直打到荧光屏的位置离O最远，与荧光屏相切点离O最近，两点之间距离即为光屏上的发光长度，如图所示，设此时的轨道半径均为，根据几何关系，则发光长度，故B正确； CD．粒子恰好垂直打在光屏上时，运动时间最短，此时时间为，根据周期公式，故；粒子轨迹与荧光屏相切时，运动时间最长，此时时间为，故C正确，D错误； 故选ABC。 11. （1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法或操作正确的是（　　） A. 在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积 B. 将油膜看作单分子层薄膜，忽略油酸分子间的间隙 C. 将一滴溶液滴入浅盘后，应立即在玻璃板上描出薄膜的形状 （2）经计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为1.2×10-6cm3，其形成的油膜如图所示，每个正方形面积为1cm2，油膜面积为______________cm2，可估测出油酸分子的直径为______________m。（计算结果均保留两位有效数字） （3）若该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是__________________________________________。（写一条即可） 【答案】（1）B （2） ①. 40##39##40##41 ②. 3.0×10-10 （3）滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开；计算油膜面积时，不足一格的都舍了；配溶液时酒精倒多了一点 【解析】 【小问1详解】 A．在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，这样测出的体积误差较大，故A错误； B．油酸分子间隙比较小，故将油膜看作单分子层薄膜，并不考虑油酸分子间的间隙，故B正确； C．将一滴溶液滴入浅盘后，待溶液尽可能散开后在玻璃板上描出薄膜的形状，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]由图可知，小正方形有40格，则油膜面积为 [2]油酸分子的直径为 【小问3详解】 若该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开；计算油膜面积时，不足一格的都舍了；配溶液时酒精倒多了一点。 12. 某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 （1）实验前____________（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； （2）实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于_______端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针_________（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 （3）该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮时，门铃会响 B. 按住按钮不动，门铃会响 C. 按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 【答案】（1）需要 （2） ①. 右 ②. 右偏 （3）A 【解析】 【小问1详解】 由于本实验通过电流计指针偏转方向确定感应电流方向，所以实验前需要判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。 【小问2详解】 [1]实验时，闭合开关前滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应位于右端； [2]由于闭合开关时，灵敏电流计的指针右偏，即穿过线圈的磁通量增大时，指针右偏，所以指针稳定后迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时，回路中电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则灵敏电流计的指针右偏。 【小问3详解】 A．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故A正确； B．按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故B错误； C．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，通过门铃感应电流大小不一定相等，故C错误。 故选A。 13. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，状态A、C温度相同，对应的p−V图像如图所示，p0=1×105Pa，V0=5m3，A→B过程该气体放出热量Q=2×105J。求： （1）该气体在状态A时的体积VA； （2）该气体A→B过程中内能的变化量ΔU。 【答案】（1）10m3 （2）3×105J 【解析】 【小问1详解】 状态A与状态C温度相等，根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 A→B过程，外界对气体做功 解得 根据热力学第一定律 解得 14. 图甲是传统航空母舰的阻拦系统原理图，图乙是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图乙中飞机着舰钩住金属棒关闭动力系统后，与金属棒以共同速度进入磁场。金属棒在导轨间宽为，飞机质量为，金属棒质量为m，MP间电阻和金属棒接入电阻均为，不计其他电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成的整体除安培力以外受到其他的阻力大小恒为。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为。 （1）求金属棒刚进入磁场时受到的安培力； （2）当金属棒的速度减为零时滑过的距离为，求在整个阻拦过程中金属棒滑行的时间和产生的焦耳热。 【答案】（1）， 方向与方向相反 （2）， 【解析】 【小问1详解】 飞机和金属棒刚进入磁场时，此时电动势为 由闭合电路欧姆定律得 安培力为 联立解得，方向与方向相反 小问2详解】 设此过程中，通过回路的平均电流为，金属棒的平均电动势为，时间为，由动量定理得 由闭合电路欧姆定律得平均电流 根据法拉第电磁感应定律 联立解得 由能量守恒定律得 根据焦耳定律，可知 解得 15. 如图是霍尔推进器某局部区域的等效原理图，在Oxy平面内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带电微粒，从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时，带电微粒沿x轴做匀速直线运动；入射速度小于v0时，带电微粒的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。重力加速度为g，不计带电微粒间相互作用。求： （1）带电微粒的电性及磁感应强度的大小B； （2）若带电微粒入射速度为，则运动到纵坐标时，带电微粒的速度大小v1； （3）若带电微粒入射速度在0<v<v0范围内均匀分布，则能到达纵坐标位置的微粒数N占总微粒数N0的百分比。 【答案】（1）正电， （2） （3）80% 【解析】 【小问1详解】 入射速度为v0时，小球沿x轴做匀速直线运动，小球带正电，则有 解得 【小问2详解】 小球在竖直向下的重力场和垂直坐标平面向里的匀强磁场的复合场中，由于洛伦兹力不做功，且小球入射速度为，小球受到的重力大于洛伦兹力，则小球向下偏转，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 若小球以速度v入射时，设小球能到达的最低点位置的纵坐标为y1，则根据动能定理有 由于小球在最高点与在最低点所受的合力大小相等，则有 联立有 要让小球到达纵坐标y1位置，即 解得 则若小球入射速度在0<v<v0范围内均匀分布，能到达纵坐标y1位置的小球数N占总小球数N0的80%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$