精品解析：江苏省苏州市苏州国裕外语学校2024-2025学年高二下学期3月阶段性检测物理试题

苏州国裕2024-2025学年第二学期3月阶段性检测 高二物理 总分：100分 时间：75分钟 一、单项选择题（本大题共11小题，共44分） 1. 如图甲所示，直导线P、Q分别被两根等长且平行绝缘轻绳悬挂于水平轴上，且P固定于水平轴正下方，两组绳长也相同，其截面图如图乙所示。导线Р通以垂直纸面向里的电流，导线Q电流方向未知，平衡时两组绝缘轻绳之间的夹角为θ。已知Q的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中导线Q中电流方向垂直纸面向里 B. 导线P、Q间的安培力大小为 C. 当导线Р中电流突然消失的瞬间，导线Q受到两绳的拉力大小之和为 D. 仅使导线Р中电流缓慢增大且θ不超过90°，导线Q对悬线的拉力大小保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．对Q进行受力分析可知，P对Q的力为斥力，由安培定则和左手定则可知，则两导线的电流方向相反，即导线中电流方向垂直纸面向外，故A错误； B．设导线Q受到两绳的拉力之和为T，导线P、Q间的安培力为F，对Q进行受力分析，根据三角形定则，受力如下图所示 由于两组绳长相同，则根据几何知识可得 故B错误； C．当导线P中电流突然消失的瞬间，导线P、Q间的安培力消失，此时沿绳方向上的合力为零，则导线Q受到两绳的拉力大小之和为，故C错误； D．由上述分析可知，导线Q受到两绳的拉力之和T始终为mg，与电流和角度无关，则导线Q对悬线的拉力大小不变，故D正确。 故选D。 2. 如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁体和铁芯间的磁场辐向均匀分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（　　） A. 该磁场是匀强磁场 B. 线圈平面总与磁场方向垂直 C. 线圈将沿顺时针方向转动 D. a、b导线受到的安培力大小总为IlB 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀强磁场磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，所以该磁场不是匀强磁场，故A错误； B．由图可以看出，线圈平面总与该处磁场方向平行，故B错误； C．在图示的位置，a受向下的安培力，b受向上的安培力，线圈逆时针转动，故C错误； D．由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则a、b导线受到的安培力大小始终为BIl，故D正确。 故选D。 3. 太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场会改变这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面，另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光．赤道上空P处的磁感应强度方向由南指向北，假设太阳风中的一电子以一定的速度竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示．则该电子受到的洛伦兹力方向为（　　） A. 向东 B. 向南 C. 向西 D. 向北 【答案】C 【解析】 【详解】根据左手定则，可知该电子受到的洛伦兹力方向向西。 故选C。 4. 如图所示，物块a带正电，表面都涂有绝缘层物块b不带电，两物块叠放在光滑水平地面上，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉物块b，两物块一起无相对滑动地沿地面加速向左运动，下列说法正确的是（　　） A. 物块a受到的摩擦力变小 B. 物块b受到的摩擦力变大 C. 物块b对地面的压力变大 D. 地面对物块b的支持力变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．对两物块整体分析有 对物块a分析有 可知物块a、b之间的摩擦力不变，故A错误； B．b与地面之间无摩擦力，则b受到的摩擦力仅为a对其的摩擦力，则物块b受到的摩擦力不变，故B错误； CD．地面对物块b的支持力 由于做加速运动，则速度增大，故面对物块b的支持力变大，则根据牛顿第三定律可得，物块b对地面的压力变大，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框相连，导线框内有一小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（ ） A. 在时间内，通过边的电流方向由到且大小保持不变 B. 在时间内，通过边的电流方向先由到后变为由到 C. 在时间内，圆环内有逆时针方向的感应电流且大小保持不变 D. 在时间内，圆环有扩张趋势 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时间内，由图乙可得，螺线管中磁场增大，根据楞次定律可得，通过bc边的电流方向由c到b，且图线的斜率逐渐变大，则螺线管中磁通量的变化率变大，产生的感应电动势变大，通过bc边的电流变大，故A错误； B．在时间内，螺线管中的磁场先正向均匀减小后反向均匀增大，根据楞次定律，通过bc边的电流方向一直为由b到c，且大小不变，故B错误； C．在时间内，螺线管中的磁场先正向均匀减小后反向均匀增大，磁场的变化率不变，经过导线中的电流不变，故L磁通量没有变化，没有感应电流，故C错误； D．在时间内，由图乙可得，螺线管中的磁场减小，且图线的斜率逐渐变小，则经过导线中的电流变小，穿过圆环的磁通量减小，由愣次定律可以确定L必须增大面积以达到阻碍磁通量的减小，故D正确。 故选D。 6. 质谱仪的工作原理如图所示，大量带正电的粒子，从容器A下方小孔飘入加速电场，从飞出后，经沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打到照相底片D上。则粒子打到底片时，距越远的粒子（　　） A. 速度越大 B. 动量越大 C. 动能越小 D. 比荷越小 【答案】D 【解析】 【详解】D．带电粒子进入磁场的动能 则 带电粒子在磁场中，由牛顿第二定律 联立可知距越远的粒子轨迹半径越大， 速度越比荷越小，故D正确； A．又根据 知带电粒子的比荷越小，速度越小，故A错误； B．带电粒子的动量为 故无法判断动量大小，故B错误； C． 在加速电场中，由动能定理可得带电粒子进入磁场的动能为 无法判断带电量的大小关系，故无法判断动能大小，故C错误。 故选D。 7. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板A、B与电阻R相连，板间有一强磁场，现将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，下列说法正确的是（　　） A. B板的电势低于A板电势 B. R中有从b到a的电流 C. 若只增大磁感应强度，R中电流不变 D. 若只增大两板间距，R中电流减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．等离子体进入磁场，根据左手定则可知正电荷向下偏，打在下极板上；负电荷向上偏，打在上极板上；所以下极板带正电，上极板带负电，则B板的电势高于A板的电势，流过电阻电流方向由b到a；故A错误，B正确； CD．根据稳定时电场力等于磁场力即 则有 再由欧姆定律 所以，若只增大磁感应强度，R中电流变大；若只增大两板间距，R中电流增大，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，两虚线中间区域无电场和磁场，带正电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. D形盒中磁场方向垂直于纸面向外 B. 加速电场方向需要做周期性的变化 C. 粒子每运动一周半径的增加量都相等 D. 增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据粒子偏转方向和左手定则可以判断，D形盒中的磁场方向垂直于纸面向里，故A错误； B．带电粒子只有经过MN板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次，电场的方向不需改变，故B错误； C．根据可知 又因为每转一圈被加速一次，在电场中做匀加速直线运动，有 电场不变，加速度恒定，可知每转一圈，速度的变化量不等，可得 即每运动一周半径的增加量不相等，故C错误； D．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据得 知加速粒子的最大速度与板间电压无关。可知增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，一磁铁通过支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨M、N，其上有两根可以左右自由滑动的金属杆a、b，磁铁在金属导轨M、N、a、b组成回路中心的正上方且S极朝下，当剪断细线磁铁下落时，以下说法正确的是（ ） A. a、b杆保持静止状态 B. 磁铁会受到向下的吸引力 C. a、b杆相互靠近 D. 与剪断前相比，导轨对电子秤的压力变小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由楞次定律可知，a、b杆将相互靠拢，磁铁会受到向上的排斥力，故AB错误，C正确； D．磁铁对导轨产生向下的力，因此导轨对电子秤的压力变大，故D错误。 故选C。 10. 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面（图中平面）向里，电场方向沿y轴正方向向上。某一重力不计、带正电的粒子自坐标原点O沿y轴正方向以初速度射出。在下列四幅图中，能正确描述该粒子运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O的带正电的粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动；磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知向y轴正方向运动的带正电的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转。 由于匀强电场方向沿y轴正方向，故x轴为匀强电场的等势面，从开始到带正电粒子再次运动到x轴时，电场力做功为0，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度仍为，由于速度不为零，则随后粒子会进入第三象限做曲线运动。 故选D。 11. 如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，若以顺时针电流为正方向，则线框中的电流随位移图像的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】位移在之间时，ab边切割磁感线，相当于电源，电源电动势大小为Blv，其电流大小为 根据右手定制可知方向为逆时针； 位移在之间时，ab、cd边切割磁感线，相当于电源，电源电动势大小均为Blv，产生的感应电动势相互叠加，根据右手定制可知方向均为顺时针，其电流大小为 位移在之间时，ab、cd边切割磁感线，产生的感应电动势相互抵消，回路无感应电流； 位移在之间时，cd边切割磁感线，相当于电源，电源电动势大小为Blv，其电流大小为 根据右手定制可知方向为逆时针。 故选B。 二、计算题 12. 轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd，线圈总电阻为R=2Ω。边长为正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图（甲）所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示，从t=0开始经t0时间细线开始松弛，取g=10m/s2。求： （1）在0～4s内，线圈中产生的感应电动势E； （2）在前4s时间内线圈abcd产生的电热； （3）求t0的值。 【答案】（1）0.4V ；（2）0.32J；（3）14s 【解析】 【详解】（1）在0～4s内，线圈中产生的感应电动势 （2）在前4s时间内线圈abcd产生的电热 （3）t0时刻 再依据闭合电路欧姆定律 根据图像 B=1+0.5t0（T） 解得 t0=14s 13. 半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为，磁场方向垂直纸面向里，半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中，，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻均为 R = 2Ω．一金属棒 MN 与金属环接触良好, 金属棒的电阻为 r = 1 Ω，环的电阻忽略不计． （1）若棒以 v0 = 8 m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径 OO′ 的瞬时（如图所示）MN 间的电压UMN和流过灯 L1 的电流I1； （2）撤去中间的金属棒 MN，将右面的半圆环 OL2O′以OO′为轴向上翻转 90°，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为，求L1的功率P1． 【答案】（1）4V 2A（2）2W 【解析】 【详解】（1）金属棒切割磁场产生的感应电动势 电路中的电流，， 联立以上方程可得：，； （2）撤去金属棒并让磁场均匀变化时，产生的感应电动势 电路中的电流为 灯泡消耗的功率，联立以上方程可得：． 点睛：考查法拉第电磁感应定律、欧姆定律及电功率表达式，同时导体棒切割磁感线相当于电源，穿过线圈磁通量变化也相当于电源，并注意第1问两灯是并联，而第2问两灯是串联． 14. 如图所示，竖直空间区域内存在垂直纸面向外，大小为的匀强磁场。一正方形单匝金属框阻值为，质量，边长，在竖直向上的拉力F作用下从位置向上运动。线框进入磁场时，速度v与进入磁场的位移y满足关系，已知，，重力加速度。求： （1）线框刚进入磁场时受到的安培力； （2）线框进入磁场过程中，通过线框截面的电荷量q； （3）线框进入磁场过程中，拉力F对线框做的功W。 【答案】（1），竖直向下；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）线框刚进入磁场时受到的安培力 线框刚进入磁场时线框中的感应电流为 解得 根据左手定则可知，线框刚进入磁场时受到的安培力方向为竖直向下。 （2）线框进入磁场过程中，通过线框截面的电荷量 （3）线框出磁场时的速度为 线框进入磁场过程中受到的安培力 线框进入磁场过程中，安培力做的功为 线框进入磁场过程中，根据动能定理可得 解得拉力F对线框做的功为 15. 如图所示，右板中央开有一小孔的竖直平行板电容器左极板中央有一质量为m、电荷量为q的正离子，给两板加电压后离子由静止开始运动，之后以速度进入水平放置的速度选择器并做直线运动，速度选择器上下两平行板相距为d、板间有方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场；速度选择器右侧的直角坐标系。的第一象限被直线分成区域Ⅰ和区域Ⅱ，和x轴的夹角，区域Ⅰ内有场强大小跟速度选择器相同、方向沿y轴负方向的匀强电场，区域Ⅱ内有垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场。离子从y轴上某点进入电场区域Ⅰ，之后垂直方向进入磁场区域Ⅱ且恰好未从x轴射出，不计离子的重力。求： （1）竖直平行板电容器及速度选择器两板间的电压大小； （2）磁场区域Ⅱ磁感应强度大小； （3）离子从刚进入电场到再次进入电场时所用的时间。 【答案】（1）；；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设竖直平行板电容器两板间电压为，由动能定理得 ① 解得 ② 设速度选择器两板间的电压为，正离子在速度选择器中做直线运动，竖直方向受力平衡，有 ③ 则 又 ④ 解得 ⑤ （2）离子刚进入磁场时，速度大小 ⑥ 由几何关系得 ⑦ 离子在电场中运动加速度 ⑧ 解得 ⑨ 在电场中运动的过程中，沿x轴正方向 ⑩ 解得 ⑪ 设区域Ⅱ中磁场磁感应强度为，离子进入磁场中，洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律有 ⑫ 则 ⑬ 根据几何关系有 ⑭ 则 解得 ⑮ （3）离子进入隧场后做匀速圆周运动，恰好未从x轴射出，则从进入磁场到再次回到电场中所用时间 ⑯ 又 ⑰ 解得 ⑱ 则离子从刚进入电场到再次进入电场所用的时间 ⑲ 16. 如图所示甲，中心为O、边长为L的正六边形区域内没有磁场，正六边形区域外存在垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的粒子，以速度从O点在纸面内射向正六边形的顶点a，经磁场一次偏转后恰好经b点回到O点。不计粒子的重力。 （1）求匀强磁场的磁感应强度； （2）求粒子连续两次经过a点的时间间隔； （3）若粒子以速度从O点在纸面内射向正六边形边的中点M，如图乙所示，粒子经过磁场两次偏转后才能返回到O点，求磁感应强度B的大小可能值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）如图所示 由几何关系知 代入得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供粒子做圆周运动向心力，可得 则 （2）如图所示 无论磁场垂直于纸面向里还是向外，运动时间相同，粒子第一次进入后经过3次进入磁场偏转，最终沿着方向运动，第二次过点，设在磁场运动周期，时间为，在六边形里面做直线运动时间为，则 代入得，在磁场运动周期为 则粒子在磁场中运动时间为 则3次在磁场运动总时间为 粒子做直线运动时间为 则3次做直线运动总时间为 则粒子连续两次经过a点的时间间隔为 （3）若粒子以速度从O点在纸面内射向正六边形边的中点M，粒子可能通过以下情况经过磁场两次偏转后才能返回到O点，无论磁场方向垂直于纸面向里还是向外规律都一样，如图所示，图中所对应的半径最大，则磁感应强度为最小值，如图所示 由几何关系知 由半径公式知 代入得 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 苏州国裕2024-2025学年第二学期3月阶段性检测 高二物理 总分：100分 时间：75分钟 一、单项选择题（本大题共11小题，共44分） 1. 如图甲所示，直导线P、Q分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，且P固定于水平轴正下方，两组绳长也相同，其截面图如图乙所示。导线Р通以垂直纸面向里的电流，导线Q电流方向未知，平衡时两组绝缘轻绳之间的夹角为θ。已知Q的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中导线Q中电流方向垂直纸面向里 B. 导线P、Q间的安培力大小为 C. 当导线Р中电流突然消失的瞬间，导线Q受到两绳的拉力大小之和为 D. 仅使导线Р中电流缓慢增大且θ不超过90°，导线Q对悬线拉力大小保持不变 2. 如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁体和铁芯间的磁场辐向均匀分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（　　） A. 该磁场是匀强磁场 B. 线圈平面总与磁场方向垂直 C. 线圈将沿顺时针方向转动 D. a、b导线受到的安培力大小总为IlB 3. 太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场会改变这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面，另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光．赤道上空P处的磁感应强度方向由南指向北，假设太阳风中的一电子以一定的速度竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示．则该电子受到的洛伦兹力方向为（　　） A. 向东 B. 向南 C. 向西 D. 向北 4. 如图所示，物块a带正电，表面都涂有绝缘层的物块b不带电，两物块叠放在光滑水平地面上，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉物块b，两物块一起无相对滑动地沿地面加速向左运动，下列说法正确的是（　　） A. 物块a受到的摩擦力变小 B. 物块b受到的摩擦力变大 C. 物块b对地面的压力变大 D. 地面对物块b的支持力变小 5. 如图甲所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框相连，导线框内有一小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（ ） A. 在时间内，通过边的电流方向由到且大小保持不变 B. 在时间内，通过边的电流方向先由到后变为由到 C. 在时间内，圆环内有逆时针方向的感应电流且大小保持不变 D. 在时间内，圆环有扩张趋势 6. 质谱仪的工作原理如图所示，大量带正电的粒子，从容器A下方小孔飘入加速电场，从飞出后，经沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打到照相底片D上。则粒子打到底片时，距越远的粒子（　　） A. 速度越大 B. 动量越大 C. 动能越小 D. 比荷越小 7. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板A、B与电阻R相连，板间有一强磁场，现将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，下列说法正确的是（　　） A. B板的电势低于A板电势 B. R中有从b到a的电流 C. 若只增大磁感应强度，R中电流不变 D. 若只增大两板间距，R中电流减小 8. 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，两虚线中间区域无电场和磁场，带正电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. D形盒中磁场方向垂直于纸面向外 B. 加速电场方向需要做周期性变化 C. 粒子每运动一周半径的增加量都相等 D. 增大板间电压，粒子最终获得最大动能不变 9. 如图所示，一磁铁通过支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨M、N，其上有两根可以左右自由滑动的金属杆a、b，磁铁在金属导轨M、N、a、b组成回路中心的正上方且S极朝下，当剪断细线磁铁下落时，以下说法正确的是（ ） A. a、b杆保持静止状态 B. 磁铁会受到向下的吸引力 C. a、b杆相互靠近 D. 与剪断前相比，导轨对电子秤的压力变小 10. 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面（图中平面）向里，电场方向沿y轴正方向向上。某一重力不计、带正电的粒子自坐标原点O沿y轴正方向以初速度射出。在下列四幅图中，能正确描述该粒子运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，一边长为L的均质正方形金属线框abcd，以恒定的速率v水平向右通过宽度为2L的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则金属线框从距磁场左边界L处到穿出磁场过程，若以顺时针电流为正方向，则线框中的电流随位移图像的是（　　） A. B. C. D. 二、计算题 12. 轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd，线圈总电阻为R=2Ω。边长为正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图（甲）所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示，从t=0开始经t0时间细线开始松弛，取g=10m/s2。求： （1）在0～4s内，线圈中产生的感应电动势E； （2）在前4s时间内线圈abcd产生的电热； （3）求t0的值。 13. 半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为，磁场方向垂直纸面向里，半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中，，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻均为 R = 2Ω．一金属棒 MN 与金属环接触良好, 金属棒的电阻为 r = 1 Ω，环的电阻忽略不计． （1）若棒以 v0 = 8 m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径 OO′ 的瞬时（如图所示）MN 间的电压UMN和流过灯 L1 的电流I1； （2）撤去中间的金属棒 MN，将右面的半圆环 OL2O′以OO′为轴向上翻转 90°，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为，求L1的功率P1． 14. 如图所示，竖直空间区域内存在垂直纸面向外，大小为匀强磁场。一正方形单匝金属框阻值为，质量，边长，在竖直向上的拉力F作用下从位置向上运动。线框进入磁场时，速度v与进入磁场的位移y满足关系，已知，，重力加速度。求： （1）线框刚进入磁场时受到的安培力； （2）线框进入磁场过程中，通过线框截面的电荷量q； （3）线框进入磁场过程中，拉力F对线框做的功W。 15. 如图所示，右板中央开有一小孔的竖直平行板电容器左极板中央有一质量为m、电荷量为q的正离子，给两板加电压后离子由静止开始运动，之后以速度进入水平放置的速度选择器并做直线运动，速度选择器上下两平行板相距为d、板间有方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场；速度选择器右侧的直角坐标系。的第一象限被直线分成区域Ⅰ和区域Ⅱ，和x轴的夹角，区域Ⅰ内有场强大小跟速度选择器相同、方向沿y轴负方向的匀强电场，区域Ⅱ内有垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场。离子从y轴上某点进入电场区域Ⅰ，之后垂直方向进入磁场区域Ⅱ且恰好未从x轴射出，不计离子的重力。求： （1）竖直平行板电容器及速度选择器两板间的电压大小； （2）磁场区域Ⅱ磁感应强度大小； （3）离子从刚进入电场到再次进入电场时所用的时间。 16. 如图所示甲，中心为O、边长为L的正六边形区域内没有磁场，正六边形区域外存在垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的粒子，以速度从O点在纸面内射向正六边形的顶点a，经磁场一次偏转后恰好经b点回到O点。不计粒子的重力。 （1）求匀强磁场的磁感应强度； （2）求粒子连续两次经过a点的时间间隔； （3）若粒子以速度从O点在纸面内射向正六边形边的中点M，如图乙所示，粒子经过磁场两次偏转后才能返回到O点，求磁感应强度B的大小可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $