精品解析:安徽省滁州市2024-2025学年高二下学期教学质量监测物理试题
2025-08-21
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内容正文:
2025年滁州市高二教学质量监测
物理
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题: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,只有一项是符合要求的。
1. 2024年安徽新能源汽车产量首次突破百万大关,达168.4万辆,同比增长94.5%。某品牌电动汽车的电耗为每公里218.9W·h,其中单位“W·h”(瓦时)对应的物理量是( )
A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量
【答案】A
【解析】
【详解】瓦(W)是功率的单位,小时(h)是时间单位,因此“W·h”表示功率与时间的乘积。根据公式,功或能量的单位应为功率单位(瓦)与时间单位(秒)的乘积,即焦耳(J)。1瓦时(W·h)= 1瓦×3600秒 = 3600焦耳,属于能量单位。
位移的单位是米(m),电流的单位是安培(A),电荷量的单位是库仑(C),均不符合题意。
故选A。
2. LC振荡器通过电感(L)与电容(C)的默契配合,在无线电通信、医疗设备、工业控制等领域发挥着重要作用。如图为某一时刻LC振荡电路中电流方向与电容器极板带电情况的示意图,下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器处于放电状态
B. 该时刻线圈中的磁场能正在增加
C. 若减小电容器的板间距离,电磁振荡的频率将减小
D. 若在线圈中插入铁芯,电磁振荡的周期将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于该时刻电路中的电流是流向电容器的正极板,所以电容器处于充电状态,故A错误;
B.电容器充电时,电路中的磁场能转化为线圈中的电场能,磁场能正在减少,故B错误;
C.根据电容的决定式,若减小电容器的板间距离,电容器的电容增大,根据电磁振荡的周期公式可知,电磁振荡的周期增大,又,则电磁振荡的频率将减小,故C正确;
D.若在线圈中插入铁芯,线圈的自感系数增大,根据电磁振荡的周期公式可知,电磁振荡的周期增大,故D错误;
故选C。
3. 如图为一设备检测到的超声波在某种介质中传播的图像,已知超声波在该介质内的传播速度大小为,此刻质点正在向下振动。下列说法正确的是( )
A. 超声波沿轴正方向传播 B. 超声波的频率为
C. 该时刻质点、的加速度相同 D. 质点在此后的内运动的路程为0.16m
【答案】D
【解析】
【详解】A.此刻质点正在向下振动,根据“平移法”可知,超声波沿轴负方向传播,故A错误;
B.由图可知mm=6mm
根据波速的计算公式有
解得,故B错误;
C.该时刻质点、的位移方向不同,根据可知,加速度不相同,故C错误;
D.根据可知,
由于
则路程为m,故D正确;
故选D。
4. 静电透镜是由带电导体所产生的静电场使电子束聚焦的装置,它广泛应用于各类电子器件。图中虚线为其内部静电场在坐标系中的等差等势面分布示意图。一电子由点以某一速度射入该电场,仅在电场力作用下的运动轨迹如曲线所示,、为该轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A. 电子从到的轨迹为抛物线的一部分
B. 电子在点的动能大于在点的动能
C. 电子在点的电势能等于在点的电势能
D. 电子从点运动到点过程中动量的变化率不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电场线垂直于等势面可知,电场力不是恒力,则运动轨迹不是抛物线,故A错误;
BC.根据轨迹的切线代表速度,电场力垂直于等势线指向轨迹的凹侧可知,电子从C到D,电场力做负功,电势能增大,动能减小,故电子在点的动能大于在点的动能,在点的电势能小于在点的电势能,故B正确,C错误;
D.根据动量定理可知,动量的变化率为
粒子从D点运动到B点过程中电场强度E发生了变化,即动量的变化率发生了变化,故D错误。
故选B。
5. 笔记本电脑机身和显示屏分别安装有磁体和霍尔元件,当闭合显示屏时,霍尔元件靠近磁体,屏幕熄灭,其工作原理如图所示,长度为、宽度为、厚度为的霍尔元件通以方向向右的恒定电流,闭合显示屏时,处在磁感应强度大小为、方向垂直于元件上表面向下的匀强磁场中,元件的前、后表面间出现电压,且前表面的电势比后表面高,笔记本控制系统检测到该电压,立即熄灭屏幕。下列说法正确的是( )
A. 霍尔元件中的导电粒子带正电
B. 磁场越强,导电粒子的定向移动速率越大
C. 磁场不变时,前、后表面间的电压与成反比
D. 磁场不变时,前、后表面间的电压与成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A.若霍尔元件中的导电粒子带正电,则电流方向向右时,粒子所受洛伦兹力指向后表面,正电荷将聚集在元件后表面,致使后表面电势较高,与题意不符,由此可知霍尔元件中的导电粒子带负电,故A错误;
B.根据电流的微观表达式
可知,故B错误;
CD.电流稳定时,导电粒子受力平衡,可得
联立解得
磁场不变时,前、后表面间的电压与成反比,与无关,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图1所示,两块相同金属板、平行正对,水平放置,长为,间距为,两板接上如图2所示电压。一束电子流沿中心线从点,以初速度射入板间,且时刻进入两板间的电子恰好不碰到极板。已知电子的电荷量为,质量为,不计电子重力及电子间相互作用。下列说法正确的是( )
A. 电压满足
B. 在时刻射入的电子从中心线离开电场
C. 在时刻射入的电子不能离开电场
D. 所有电子都能射出电场且离开电场时的速度一定为
【答案】D
【解析】
【详解】A.时刻进入两板间的电子恰好不碰到极板,则
根据牛顿第二定律有
解得,故A错误;
B.在时刻射入的电子,沿电场方向,电子的运动分四段。
第一阶段向正方向加速运动,位移为
第二阶段向正方向减速运动,位移为
第三阶段向负方向加速运动,位移为
第四阶段向负方向减速运动,位移为
竖直方向合位移为
则在时刻射入的电子不会从中心线离开电场,故B错误;
C.电子在t=0时刻从O点射入时,离开电场时偏离中心线距离最大,此时恰好射出电场,则在时刻射入的电子能离开电场,故C错误;
D.由上述分析可知,所有电子都能射出电场,竖直方向,电子做加速运动的时间为,做减速运动的时间也为,离开电场时竖直方向的速度一定为0,合速度一定为,故D正确;
故选D。
7. 2024年10月31日,在海拔5200米的西藏昌都市八宿县,全球最高海拔风电站正式全容量投产。如图为输电线路的示意图,为输电线的等效总电阻,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比,若风力发电机输出的正弦式交变电压为,输出功率为,用户端的电压为,两变压器均视为理想变压器,则( )
A. 用户端的电压 B. 用户端的功率
C. 输电线上损失的电压为 D. 输电线上损失的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对升压变压器有
对降压变压器有
可得
又
则,故A错误;
B.对升压变压器有
对降压变压器有
可得
又
用户端的功率
可得,故B错误;
C.输电线上损失的电压,故C错误;
D.输电线中的电流
输电线损失的功率为,故D正确;
故选D。
8. 如图所示,两根足够长平行金属导轨倾斜放置,处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,导轨顶端与一电容器相连,一金属杆垂直导轨放置,与导轨接触良好。将金属杆从导轨上某处由静止释放,不计一切电阻和摩擦。下列关于金属杆的速度、加速度、电容器上储存的电能、通过金属杆的电荷量,随金属杆运动时间、位移变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对金属棒受力分析,有
又有
联立可得加速度为
则金属棒做初速度为零的匀加速直线运动,故AB错误;
D.由可知,q与x不成正比,故D错误;
C.电容器上储存的电能,可见E与x成正比,故C正确;
故选C。
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,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。
9. 如图为半圆柱体水晶的横截面,为直径,一束由绿光和黄光组成的复色光沿方向从真空射入水晶,两种单色光分别从、点射出。设绿光、黄光在水晶中传播的时间分别为、,则下列说法正确的是( )
A. 黄光从点射出 B. 绿光从点射出 C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.因绿光的频率大于黄光的频率,可知绿光的折射率大于黄光,可知绿光偏折程度较大,即从B点射出的光为绿光,故A错误,B正确;
CD.设入射角为i,折射角为r,根据,,
解得
则,故C错误,D正确;
故选BD。
10. 如图1所示,三个完全相同的带电小球(视为质点)通过不可伸长的绝缘轻质细线连接,构成一个边长为的正三角形,静止在绝缘水平面上。已知小球质量均为,带电量均为。现将小球1、2间的细线剪断,某时刻三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图2所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,其中为静电力常量,不计一切阻力。则( )
A. 该过程中三个小球组成的系统动量守恒
B. 该过程中小球2一定向右做直线运动
C. 从图1到图2过程中,小球3向左运动
D. 在图2位置,
【答案】ACD
【解析】
【详解】AC.在该过程中,由于三个小球组成的系统所受外力之和为零,满足动量守恒的条件,因此系统动量守恒,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律
由于小球1、2的受力情况相同,因此
化简得
即
而
解得,故AC正确;
B.该过程中小球2所受合力方向不断变化,不会做直线运动,故B错误;
D.三个小球组成系统能量守恒,根据能量守恒定律
代入数据解得,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 某兴趣小组用如图1所示装置测量当地的重力加速度。在细线的一端拴一个磁性小球,另一端悬挂在O点,然后把手机放在悬点O正下方的水平桌面上,打开手机中测量磁感应强度的智能软件。(忽略地磁场的影响)
(1)用螺旋测微器测量小球的直径如图2所示,______mm;
(2)用毫米刻度尺测量摆线长度为,计算单摆的摆长,然后使磁性小球在竖直面内做小角度摆动(摆角小于5°),手机的智能软件记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图3所示,则小球摆动的周期______;
(3)多次改变摆线长度,重复实验,得到多组摆长及周期,作出图像如图4所示,根据图4可得重力加速度的测量值为______(取,计算结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)5.680
(2)
(3)9.87
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的读数为
【小问2详解】
由图像可知,从磁场最强再到最强,间隔半个周期为t0,则小球摆动的周期
【小问3详解】
根据单摆周期公式
可得
故该图像的斜率为
解得重力加速度的测量值为
12. 某实验小组要把一个毫安表(满偏电流为1.0mA,内阻未知)改装成一个量程为3V的电压表。采用图1所示的实验电路测量毫安表内阻,已知电源电动势E约为3V,实验操作步骤如下:
a.开关闭合之前将滑动变阻器R1、电阻箱R2调到最大值;
b.只闭合开关S1,将R1由最大阻值逐渐调小,使毫安表满偏;
c.保持R1不变,再闭合S2,调节R2的值,使毫安表半偏,记录此时R2的读数为100Ω。
回答以下问题:
(1)待测毫安表的内阻为______Ω;
(2)将毫安表改装成量程为3V的电压表,需要串联一个R=______Ω的电阻;
(3)该实验小组将改装后的电压表和一个同量程的标准电压表并联校准,其中标准电压表示数如图2所示,改装后的电压表的表盘如图3所示,则改装后的电压表量程为______V(保留2位有效数字),量程发生偏差的可能原因是:毫安表内阻测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”);
(4)为了使改装后的电压表量程准确,不重新测量毫安表的内阻值,只需将阻值为的电阻换为一个阻值为R′=______Ω的电阻即可。
【答案】(1)100 (2)2900
(3) ①. 3.2 ②. 偏小
(4)2700
【解析】
【小问1详解】
本实验通过半偏法测量毫安表内阻,所以毫安表内阻等于电阻箱R2读数100Ω。
【小问2详解】
把电流表改装成3V的电压表需要串联电阻,则
解得串联电阻阻值为
【小问3详解】
[1]由标准电压表的读数可知改装后电压表测量的真实电压为1.60V,微安表的分度值为0.02mA,读数为0.50mA,根据微安表指针偏角和改装电压表所测电压成正比有
解得
[2]改装后的电压表量程偏大,是由于所串联的电阻偏大,而所串联的电阻为
所以量程发生偏差的可能原因是毫安表内阻测量值比真实值偏小。
【小问4详解】
根据串联电路的规律有,
联立解得
13. 如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,水平部分粗糙,二者平滑连接,右端接一个阻值为R的定值电阻。水平导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R的金属棒从高度为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g。求:
(1)金属棒进入磁场瞬间两端的电压;
(2)全过程电阻R上产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
金属棒沿弯曲部分下滑过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律得
导体棒切割磁感线产生的电动势为
金属棒两端的电压为,
联立解得
【小问2详解】
金属棒运动全过程,由能量守恒定律有
故全过程电阻R上产生的焦耳热为
14. 如图所示,空间存在一方向竖直向下的匀强电场,、是电场中的两点。从点沿与水平方向成的方向先后射出两个质量均为、速率不同的小球A和B,A不带电,B带负电,电荷量绝对值为。已知小球A从点射出时的速度大小为,到达点所用时间为,小球B从点到达点所用时间为,重力加速度为。求:
(1)小球B的初速度大小;
(2)电场强度的大小;
(3)小球B运动到点时的动能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两球在水平方向都不受力,水平方向做匀速直线运动,对于小球A,水平速度
水平位移
对于小球B,设其初速度为,水平速度
水平位移
联立解得
【小问2详解】
竖直方向,对小球A,小球A的竖直方向初速度
OP间的高度
对小球B,小球B的竖直方向初速度
OP间的高度
对小球,根据牛顿第二定律
联立解得
【小问3详解】
小球B运动到点时竖直方向的速度
在点时的合速度
在点时的动能
联立可得
15. 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为(0,3L)的P点沿x轴正方向,以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经电场偏转后从坐标为(8L,0)的Q点第一次经过x轴进入磁场,粒子经磁场偏转后刚好能到P点,不计粒子的重力。求:
(1)粒子经过Q点时速度v的大小;
(2)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)若仅改变粒子在P点沿x轴正方向射出时的速度大小,且粒子经一次电场和磁场偏转后,刚好经过O点出磁场(此为粒子第2次经过x轴),求粒子第2025次经过x轴的位置离O点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)12156L
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动,则有,
粒子经过Q点时速度的大小为
速度方向与x轴正方向的夹角为θ,则
联立解得,
【小问2详解】
粒子的运动轨迹如图所示
粒子出磁场时速度与x轴正方向的夹角也为37°,由于粒子会再次回到P点,由几何关系可知,粒子出磁场时的位置坐标为(-4L,0),则
根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得
【小问3详解】
改变粒子进电场时的初速度后,设粒子进磁场时速度为v1,粒子在磁场中做圆周运动的半径为r1,根据牛顿第二定律有
解得
设粒子第一次和第二次经过x轴两点间的距离为s,速度与x轴正方向的夹角为α,则有,,
联立解得
根据对称性和周期性可知,粒子第2025次经过x轴时的位置离O点的距离为
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2025年滁州市高二教学质量监测
物理
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题: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,只有一项是符合要求的。
1. 2024年安徽新能源汽车产量首次突破百万大关,达168.4万辆,同比增长94.5%。某品牌电动汽车的电耗为每公里218.9W·h,其中单位“W·h”(瓦时)对应的物理量是( )
A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量
2. LC振荡器通过电感(L)与电容(C)的默契配合,在无线电通信、医疗设备、工业控制等领域发挥着重要作用。如图为某一时刻LC振荡电路中电流方向与电容器极板带电情况的示意图,下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器处于放电状态
B. 该时刻线圈中的磁场能正在增加
C. 若减小电容器的板间距离,电磁振荡的频率将减小
D. 若在线圈中插入铁芯,电磁振荡的周期将减小
3. 如图为一设备检测到的超声波在某种介质中传播的图像,已知超声波在该介质内的传播速度大小为,此刻质点正在向下振动。下列说法正确的是( )
A. 超声波沿轴正方向传播 B. 超声波的频率为
C. 该时刻质点、的加速度相同 D. 质点在此后的内运动的路程为0.16m
4. 静电透镜是由带电导体所产生的静电场使电子束聚焦的装置,它广泛应用于各类电子器件。图中虚线为其内部静电场在坐标系中的等差等势面分布示意图。一电子由点以某一速度射入该电场,仅在电场力作用下的运动轨迹如曲线所示,、为该轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A. 电子从到的轨迹为抛物线的一部分
B. 电子在点的动能大于在点的动能
C. 电子在点的电势能等于在点的电势能
D. 电子从点运动到点过程中动量的变化率不变
5. 笔记本电脑机身和显示屏分别安装有磁体和霍尔元件,当闭合显示屏时,霍尔元件靠近磁体,屏幕熄灭,其工作原理如图所示,长度为、宽度为、厚度为的霍尔元件通以方向向右的恒定电流,闭合显示屏时,处在磁感应强度大小为、方向垂直于元件上表面向下的匀强磁场中,元件的前、后表面间出现电压,且前表面的电势比后表面高,笔记本控制系统检测到该电压,立即熄灭屏幕。下列说法正确的是( )
A. 霍尔元件中的导电粒子带正电
B. 磁场越强,导电粒子的定向移动速率越大
C. 磁场不变时,前、后表面间的电压与成反比
D. 磁场不变时,前、后表面间的电压与成反比
6. 如图1所示,两块相同金属板、平行正对,水平放置,长为,间距为,两板接上如图2所示电压。一束电子流沿中心线从点,以初速度射入板间,且时刻进入两板间的电子恰好不碰到极板。已知电子的电荷量为,质量为,不计电子重力及电子间相互作用。下列说法正确的是( )
A. 电压满足
B. 在时刻射入的电子从中心线离开电场
C. 在时刻射入的电子不能离开电场
D. 所有电子都能射出电场且离开电场时的速度一定为
7. 2024年10月31日,在海拔5200米的西藏昌都市八宿县,全球最高海拔风电站正式全容量投产。如图为输电线路的示意图,为输电线的等效总电阻,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比,若风力发电机输出的正弦式交变电压为,输出功率为,用户端的电压为,两变压器均视为理想变压器,则( )
A. 用户端的电压 B. 用户端的功率
C. 输电线上损失的电压为 D. 输电线上损失的功率为
8. 如图所示,两根足够长平行金属导轨倾斜放置,处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,导轨顶端与一电容器相连,一金属杆垂直导轨放置,与导轨接触良好。将金属杆从导轨上某处由静止释放,不计一切电阻和摩擦。下列关于金属杆的速度、加速度、电容器上储存的电能、通过金属杆的电荷量,随金属杆运动时间、位移变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,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。
9. 如图为半圆柱体水晶的横截面,为直径,一束由绿光和黄光组成的复色光沿方向从真空射入水晶,两种单色光分别从、点射出。设绿光、黄光在水晶中传播的时间分别为、,则下列说法正确的是( )
A. 黄光从点射出 B. 绿光从点射出 C. D.
10. 如图1所示,三个完全相同的带电小球(视为质点)通过不可伸长的绝缘轻质细线连接,构成一个边长为的正三角形,静止在绝缘水平面上。已知小球质量均为,带电量均为。现将小球1、2间的细线剪断,某时刻三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图2所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,其中为静电力常量,不计一切阻力。则( )
A. 该过程中三个小球组成的系统动量守恒
B. 该过程中小球2一定向右做直线运动
C. 从图1到图2过程中,小球3向左运动
D. 在图2位置,
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 某兴趣小组用如图1所示装置测量当地的重力加速度。在细线的一端拴一个磁性小球,另一端悬挂在O点,然后把手机放在悬点O正下方的水平桌面上,打开手机中测量磁感应强度的智能软件。(忽略地磁场的影响)
(1)用螺旋测微器测量小球的直径如图2所示,______mm;
(2)用毫米刻度尺测量摆线长度为,计算单摆的摆长,然后使磁性小球在竖直面内做小角度摆动(摆角小于5°),手机的智能软件记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图3所示,则小球摆动的周期______;
(3)多次改变摆线长度,重复实验,得到多组摆长及周期,作出图像如图4所示,根据图4可得重力加速度的测量值为______(取,计算结果保留3位有效数字)。
12. 某实验小组要把一个毫安表(满偏电流为1.0mA,内阻未知)改装成一个量程为3V的电压表。采用图1所示的实验电路测量毫安表内阻,已知电源电动势E约为3V,实验操作步骤如下:
a.开关闭合之前将滑动变阻器R1、电阻箱R2调到最大值;
b.只闭合开关S1,将R1由最大阻值逐渐调小,使毫安表满偏;
c.保持R1不变,再闭合S2,调节R2的值,使毫安表半偏,记录此时R2的读数为100Ω。
回答以下问题:
(1)待测毫安表的内阻为______Ω;
(2)将毫安表改装成量程为3V的电压表,需要串联一个R=______Ω的电阻;
(3)该实验小组将改装后的电压表和一个同量程的标准电压表并联校准,其中标准电压表示数如图2所示,改装后的电压表的表盘如图3所示,则改装后的电压表量程为______V(保留2位有效数字),量程发生偏差的可能原因是:毫安表内阻测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”);
(4)为了使改装后的电压表量程准确,不重新测量毫安表的内阻值,只需将阻值为的电阻换为一个阻值为R′=______Ω的电阻即可。
13. 如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,水平部分粗糙,二者平滑连接,右端接一个阻值为R的定值电阻。水平导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R的金属棒从高度为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g。求:
(1)金属棒进入磁场瞬间两端的电压;
(2)全过程电阻R上产生的焦耳热。
14. 如图所示,空间存在一方向竖直向下的匀强电场,、是电场中的两点。从点沿与水平方向成的方向先后射出两个质量均为、速率不同的小球A和B,A不带电,B带负电,电荷量绝对值为。已知小球A从点射出时的速度大小为,到达点所用时间为,小球B从点到达点所用时间为,重力加速度为。求:
(1)小球B的初速度大小;
(2)电场强度的大小;
(3)小球B运动到点时的动能。
15. 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为(0,3L)的P点沿x轴正方向,以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经电场偏转后从坐标为(8L,0)的Q点第一次经过x轴进入磁场,粒子经磁场偏转后刚好能到P点,不计粒子的重力。求:
(1)粒子经过Q点时速度v的大小;
(2)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)若仅改变粒子在P点沿x轴正方向射出时的速度大小,且粒子经一次电场和磁场偏转后,刚好经过O点出磁场(此为粒子第2次经过x轴),求粒子第2025次经过x轴的位置离O点的距离。
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