精品解析：河北省保定市唐县第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题

2025~2026学年高二上学期10月考试 物 理 试 题 试卷满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 深紫外线和极紫外线是生产芯片时常用在硅晶片上雕刻的光，深紫外线的波长为，极紫外线的波长为。下列说法正确的是（　　） A. 在真空中，极紫外线的传播速度大于深紫外线的传播速度 B. 深紫外线的频率小于极紫外线的频率 C. 极紫外线和深紫外线的热效应都比红外线的热效应显著 D. 极紫外线和深紫外线都有很强的穿透本领，能用于医学上透视人体 2. 图甲为按压式发电手电筒。以一定频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生交变电流，电动势大小随时间变化情况如图乙所示。已知有3只白炽灯泡并联接到发电机上，每只灯泡的额定电压均为6V、阻值均为，发电机内部电阻可忽略。若灯泡恰好正常发光，则该发电机（　　） A. 输出的交流电频率为50Hz B. 输出电压的最大值为 C. 输出电流的有效值为 D. 时穿过发电机内部线圈的磁通量为0 3. 三相共箱（GIL）技术是一种先进的输电方式，它通过将三相导体封闭在同一个金属外壳内，实现高效、安全的电力传输。如图所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆，它们相互平行且间距相等，上方两根输电线缆、位于同一水平面内，、中的电流方向垂直于纸面向里，中的电流方向垂直于纸面向外，、、中的电流大小均为，它们的横截面恰好为等边三角形，点为的中心。已知长通电直导线产生的磁场的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. 处的磁感应强度为0 B. 移走输电线缆A，O处磁感应强度方向不变 C. 移走输电线缆B，O处的磁感应强度方向不变 D. 移走输电线缆C，O处的磁感应强度方向不变 4. 如图所示，一平行板电容器与电源保持连接，其负极板接地并固定。如图所示，一带电小液滴恰好静止于P点。下列说法正确是（　　） A. 小液滴带正电 B. 若仅将上极板向上移动一小段距离，小液滴依然保持静止 C. 若仅将上极板向上移动一小段距离，小液滴将向下运动 D. 若仅将上极板向下移动一小段距离，P点电势降低 5. 如图所示，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，导轨间的距离为1m，金属导轨电阻不计，其上端接有电动势为6V、内阻为1Ω的直流电源。空间中存在垂直导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出），现把一质量为、电阻为2Ω的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒处于静止状态。已知导体棒与导轨间动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，g取，则下列说法正确的是（　　） A. 流过导体棒的电流大小为3A B. 导体棒受到的安培力方向水平向右 C. 磁感应强度最小值为0 D. 磁感应强度最大为10T 6. 如图甲所示，金属圆环的直径与两匀强磁场的边界重合，边界右侧有垂直纸面向里，大小恒为的匀强磁场（图中未画出）。边界左侧的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向。关于0~2T时间内，金属环中感应电流的方向，下列说法正确的是（　　） A. 先逆时针方向后顺时针方向 B. 先顺时针方向后逆时针方向 C. 顺时针方向 D. 逆时针方向 7. 如图所示，纸面内长为7L、宽为2L的矩形区域内（含边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。位于d处的粒子源可以发射质量为m、电荷量为q（）的粒子，粒子的速度方向与边夹角为53°，大小可调节。不考虑粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子恰好从c点射出磁场，粒子发射速度为 B. 调节发射速率，可使粒子从b点射出磁场区域 C. 从边界射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为 D. 边上有粒子射出的区域长度为1.2L 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示为远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，其它导线电阻可忽略不计。已知发电厂的输出功率为100kW，，，输电线上损失的功率为5kW。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上的电流为25A B. C. 升压变压器原副线圈匝数比为 D. 降压变压器原副线圈匝数比为 9. 如图所示，匀强磁场的方向垂直电路所在平面（纸面）向里， A、两端接有不同材料制成的两条支路，上面的支路为半圆，为半圆的直径；下面的支路为折线，恰好为等边三角形。闭合开关后，上面的支路和下面的支路受到的安培力大小和方向均相同，已知上面的支路和下面的支路均粗细均匀且横截面积相等，下列说法正确的是（　　） A. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为1：1 B. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为 C. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 D. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 10. 如图所示，两根足够长、电阻可忽略的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上有M、N两点，MN左、右两侧导轨间距分别为2L和L，导体棒a、b分别置于左右两侧的导轨上，且距离MN足够远。导体棒a质量为2m，电阻为2R；导体棒b质量为m，电阻为R。现同时给导体棒a、b水平向右、大小为的初速度，在以后的运动过程中导体棒a、b与导轨始终接触良好，则下列说法正确的是（　　） A. 刚开始运动时，导体棒b所受安培力大小为，方向水平向左 B. 导体棒a的最终速度大小为 C. 导体棒b的最终速度大小为 D. 整个运动过程中，通过导体棒b的电荷量为 三、非选择题：共54分。 11. 小红用如图甲所示装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题： （1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是（ ） A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 （2）已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向左偏转。将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图乙所示。将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计G的指针将___________偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，a点电势___________b点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）。 12. “攀登”学习小组正在讨论磁流体发电机的相关知识，磁流体发电机的原理如图甲所示，极板、之间有垂直纸面向里的匀强磁场，大量的正、负电荷持续、高速射入两极板之间，两板间形成稳定的电势差，、就相当于电源的正、负极。 （1）_____（填“”或“”）为电源的正极。 （2）学习小组的同学们经过讨论计划用电流表和电阻箱测量磁流体发电机的电动势和内阻，设计的实验电路如图乙所示。同学们正确连接电路并进行实验，记录了多组电流表的示数和电阻箱的电阻，根据实验数据同学们绘制了图像如图丙所示，已知图线的斜率为、纵截距为，则磁流体发电机的电动势_____、内阻_____。（用和表示） （3）学习小组的同学在实验分析时经过讨论，一致认为：在忽略偶然误差的情况下，测得的电动势_____（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 13. 如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环匝数，导体环面积，导体环的总电阻。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示，。求： （1）0~2s内通过导体环的磁通量变化量； （2）0~3s内导体环产生的焦耳热及0~3s内通过导体环的电荷量。 14. 如图所示，在直角坐标系的区域存在垂直纸面的匀强磁场，在、的区域存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q的粒子从y轴上点以速度沿x轴正方向进入电场，经x轴上B点进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为45°，并从x轴上的C点第一次离开磁场，最后经第三象限回到A点。不计粒子的重力，求： （1）匀强电场电场强度的大小； （2）匀强磁场磁感应强度的大小和方向； （3）粒子在磁场中由B点运动至C点所用的时间。 15. 如图所示，空间存在一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，水平面内有两根固定的足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为l。在导轨上面平放着两根平行的导体棒ab和cd，质量分别是2m和m，电阻分别是R和2R，其余部分电阻可忽略不计。初始时刻cd棒静止，给ab棒一个向右的初速度v0，则： （1）从开始运动到最终稳定，电路中产生多少电能？ （2）从开始运动到最终稳定，两棒之间距离减少了多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年高二上学期10月考试 物 理 试 题 试卷满分100分 考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 深紫外线和极紫外线是生产芯片时常用在硅晶片上雕刻的光，深紫外线的波长为，极紫外线的波长为。下列说法正确的是（　　） A. 在真空中，极紫外线的传播速度大于深紫外线的传播速度 B. 深紫外线的频率小于极紫外线的频率 C. 极紫外线和深紫外线的热效应都比红外线的热效应显著 D. 极紫外线和深紫外线都有很强的穿透本领，能用于医学上透视人体 【答案】B 【解析】 【详解】A．在真空中，极紫外线的传播速度等于深紫外线的传播速度，A错误； B．极紫外线的波长小于深紫外线的波长，根据 可知，深紫外线的频率小于极紫外线的频率，B正确； C．电磁波谱中红外线的热效应最显著，C错误； D．医学上常用射线透视人体，D错误。 故选B。 2. 图甲为按压式发电手电筒。以一定频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生交变电流，电动势大小随时间变化情况如图乙所示。已知有3只白炽灯泡并联接到发电机上，每只灯泡的额定电压均为6V、阻值均为，发电机内部电阻可忽略。若灯泡恰好正常发光，则该发电机（　　） A. 输出的交流电频率为50Hz B. 输出电压的最大值为 C. 输出电流的有效值为 D. 时穿过发电机内部线圈的磁通量为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知输出的交流电周期，输出的交流电频率为 故A错误； B．3只白炽灯泡并联接到发电机上且正常发光，输出电压有效值为U=6V，即输出电压的最大值为 故B正确； C．输出电流的有效值为 故C错误； D．时电动势最小为0，穿过发电机内部线圈的磁通量最大，故D错误。 故选B。 3. 三相共箱（GIL）技术是一种先进的输电方式，它通过将三相导体封闭在同一个金属外壳内，实现高效、安全的电力传输。如图所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆，它们相互平行且间距相等，上方两根输电线缆、位于同一水平面内，、中的电流方向垂直于纸面向里，中的电流方向垂直于纸面向外，、、中的电流大小均为，它们的横截面恰好为等边三角形，点为的中心。已知长通电直导线产生的磁场的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. 处的磁感应强度为0 B. 移走输电线缆A，O处的磁感应强度方向不变 C. 移走输电线缆B，O处的磁感应强度方向不变 D. 移走输电线缆C，O处的磁感应强度方向不变 【答案】C 【解析】 【详解】 根据安培定则结合矢量合成的知识可知，处的磁感应强度不为零；每条导线在O处产生的磁场的磁感应强度为B，则移走输电线缆或C之前O处的磁感应强度为2B，移走输电线缆或C之后O处的磁感应强度大小为 方向也随之改变；移走输电线缆B，O处的磁感应强度大小为B，为之前的一半，方向保持不变。 故选C。 4. 如图所示，一平行板电容器与电源保持连接，其负极板接地并固定。如图所示，一带电小液滴恰好静止于P点。下列说法正确的是（　　） A. 小液滴带正电 B. 若仅将上极板向上移动一小段距离，小液滴依然保持静止 C. 若仅将上极板向上移动一小段距离，小液滴将向下运动 D. 若仅将上极板向下移动一小段距离，P点电势降低 【答案】C 【解析】 【详解】A．一带电小液滴恰好静止于P点，小液滴受到竖直向上的电场力，与电场强度的方向相反，即小液滴带负电，故A错误； BC．平行板电容器与电源保持连接，U不变，仅将上极板向上移动一小段距离，根据 可知电场强度减小，小液滴受到电场力减小将向下运动，故B错误，C正确； D．仅将上极板向下移动一小段距离，根据 可知电场强度增大，设P距下极板距离为x， 根据 可知 P点的电势升高，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，导轨间的距离为1m，金属导轨电阻不计，其上端接有电动势为6V、内阻为1Ω的直流电源。空间中存在垂直导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出），现把一质量为、电阻为2Ω的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒处于静止状态。已知导体棒与导轨间动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，g取，则下列说法正确的是（　　） A. 流过导体棒的电流大小为3A B. 导体棒受到的安培力方向水平向右 C. 磁感应强度最小值为0 D. 磁感应强度最大为10T 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，流过导体棒的电流大小为 故A错误； B．由左手定则可知，导体棒受到的安培力沿斜面向上，故B错误； C．根据题意，对导体棒受力分析，导体棒处于静止状态，若磁感应强度最小，则有 解得 若磁感应强度最大，则有 解得 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，金属圆环的直径与两匀强磁场的边界重合，边界右侧有垂直纸面向里，大小恒为的匀强磁场（图中未画出）。边界左侧的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向。关于0~2T时间内，金属环中感应电流的方向，下列说法正确的是（　　） A. 先逆时针方向后顺时针方向 B. 先顺时针方向后逆时针方向 C. 顺时针方向 D. 逆时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】设金属圆环的面积为，则边界右侧的磁通量为 边界左侧磁通量初始为 所以，金属圆环的合磁通量先为零，此后时间内，左侧磁通量减小，所以金属圆环的合磁通量垂直纸面向里增加；时间内，左侧磁场也垂直纸面向里增大，即磁通量也垂直纸面向里增加，则金属圆环的合磁通量垂直纸面向里增加。即时间内，金属圆环的合磁通量一直垂直纸面向里增加，根据楞次定律可知，金属环中感应电流的方向逆时针。 故选D。 7. 如图所示，纸面内长为7L、宽为2L的矩形区域内（含边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。位于d处的粒子源可以发射质量为m、电荷量为q（）的粒子，粒子的速度方向与边夹角为53°，大小可调节。不考虑粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子恰好从c点射出磁场，粒子发射速度为 B. 调节发射速率，可使粒子从b点射出磁场区域 C. 从边界射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为 D. 边上有粒子射出的区域长度为1.2L 【答案】C 【解析】 【详解】A．若粒子恰好从c点射出磁场，则粒子的运动轨迹如图 则 解得 根据牛顿第二定律 联立，解得 故A错误； B．若粒子从b点射出磁场区域，则粒子运动轨迹如图 则粒子在到达点之前就从边离开磁场，故B错误； C．当粒子轨迹与边相切时，从边界射出的粒子，在磁场中运动的时间最短，轨迹如图 根据牛顿第二定律 运动周期为 由图可知，此时的圆心角 则根据几何关系可得 解得 其中 由几何关系可知 联立，解得 所以 又由几何关系可知 所以 根据可知， 故C正确； D．边上有粒子射出的区域长度为，由C选项分析可知， 解得 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示为远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，其它导线电阻可忽略不计。已知发电厂的输出功率为100kW，，，输电线上损失的功率为5kW。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上电流为25A B. C. 升压变压器原副线圈匝数比为 D. 降压变压器原副线圈匝数比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．发电厂输出的电流 输电线的电流 故A正确； B．对升压变压器 输电线回路中 故B错误； C．升压变压器原副线圈匝数比为 故C错误； D．降压变压器原副线圈匝数比为 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，匀强磁场的方向垂直电路所在平面（纸面）向里， A、两端接有不同材料制成的两条支路，上面的支路为半圆，为半圆的直径；下面的支路为折线，恰好为等边三角形。闭合开关后，上面的支路和下面的支路受到的安培力大小和方向均相同，已知上面的支路和下面的支路均粗细均匀且横截面积相等，下列说法正确的是（　　） A. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为1：1 B. 上面的支路和下面的支路通过的电流之比为 C. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 D. 上面的支路和下面的支路材料的电阻率之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A B．设半圆的半径为，上、下两部分有效长度相等（均为），上面的支路和下面的支路所受安培力 则通过上面的支路和下面的支路的电流相等，故A正确，B错误； C D．上面的支路和下面的支路的电压也相等，根据欧姆定律可知，两支路的电阻也相等，根据电阻定律有 则上面支路和下面的支路材料的电阻率之比为，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，两根足够长、电阻可忽略的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上有M、N两点，MN左、右两侧导轨间距分别为2L和L，导体棒a、b分别置于左右两侧的导轨上，且距离MN足够远。导体棒a质量为2m，电阻为2R；导体棒b质量为m，电阻为R。现同时给导体棒a、b水平向右、大小为的初速度，在以后的运动过程中导体棒a、b与导轨始终接触良好，则下列说法正确的是（　　） A. 刚开始运动时，导体棒b所受安培力大小为，方向水平向左 B. 导体棒a的最终速度大小为 C. 导体棒b的最终速度大小为 D. 整个运动过程中，通过导体棒b的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知两根导体棒切割磁感应线产生的感应电动势方向相同，故刚开始运动时回路电流为顺时针，产生的感应电动势为 则感应电流 导体棒b所受安培力大小为 由左手定则知方向水平向右，故A错误； BCD．由受力分析和牛顿第二定律可得，在开始运动的一段时间内，回路中产生电流，两棒受安培力，a棒受安培力做加速度逐渐减小的减速运动，b棒受安培力做加速度逐渐减小的加速运动，某时刻回路达到稳态后，电流为零，即 即两棒最终匀速直线运动，则有 对a棒，根据动量定理可得 对b棒，根据动量定理可得 又 联立解得最终速度大小 ，， 故BD正确，C错误。 故选BD。 三、非选择题：共54分。 11. 小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题： （1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是（ ） A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 （2）已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向左偏转。将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图乙所示。将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计G的指针将___________偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，a点电势___________b点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）。 【答案】 ①. B ②. 向左 ③. 高于 【解析】 【详解】（1）[1]A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中，螺线管中磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转，A错误； B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管，螺线管中磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，B正确； CD．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动或一起在水平面内做圆周运动的过程，螺线管中磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转，CD错误。 故选B。 （2）[2]将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，螺线管中的磁场向下，磁通量增加，据楞次定律可知，灵敏电流计G的指针将向左偏转。 [3]当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，螺线管中磁场向上，磁通量减小，据楞次定律可知，产生的感应电流为俯视逆时针方向，a点等效为电源正极，a点电势高于b点电势。 12. “攀登”学习小组正在讨论磁流体发电机的相关知识，磁流体发电机的原理如图甲所示，极板、之间有垂直纸面向里的匀强磁场，大量的正、负电荷持续、高速射入两极板之间，两板间形成稳定的电势差，、就相当于电源的正、负极。 （1）_____（填“”或“”）为电源的正极。 （2）学习小组的同学们经过讨论计划用电流表和电阻箱测量磁流体发电机的电动势和内阻，设计的实验电路如图乙所示。同学们正确连接电路并进行实验，记录了多组电流表的示数和电阻箱的电阻，根据实验数据同学们绘制了图像如图丙所示，已知图线的斜率为、纵截距为，则磁流体发电机的电动势_____、内阻_____。（用和表示） （3）学习小组的同学在实验分析时经过讨论，一致认为：在忽略偶然误差的情况下，测得的电动势_____（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）M （2） ①. ②. （3）等于 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力向上，负离子受到的洛伦兹力向下，正离子聚集在板上，板相当于电源的正极。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合题图丙可知 、 磁流体发电机的电动势和内阻为 ， 【小问3详解】 实验中忽略了电流表的内阻，这使得绘制的图像的纵截距偏大，但对图像的斜率没有影响，则忽略偶然误差的情况下，测得的电动势等于真实值。 13. 如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环匝数，导体环面积，导体环的总电阻。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示，。求： （1）0~2s内通过导体环的磁通量变化量； （2）0~3s内导体环产生的焦耳热及0~3s内通过导体环的电荷量。 【答案】（1）0.2Wb （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据磁通量定义式 可知0~2s内通过导体环的磁通量变化量 【小问2详解】 根据 可知0~3s内导体环内电流大小不变，为 则0~3s内导体环产生的焦耳热 0~3s内导环内磁通量的变化量为 平均电流为 0~3s内通过导体环的电荷量 14. 如图所示，在直角坐标系的区域存在垂直纸面的匀强磁场，在、的区域存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q的粒子从y轴上点以速度沿x轴正方向进入电场，经x轴上B点进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为45°，并从x轴上的C点第一次离开磁场，最后经第三象限回到A点。不计粒子的重力，求： （1）匀强电场电场强度的大小； （2）匀强磁场磁感应强度的大小和方向； （3）粒子在磁场中由B点运动至C点所用的时间。 【答案】（1） （2），方向垂直直面向里 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，沿轴方向匀加速运动，根据牛顿第二定律 又 在轴方向做匀速直线运动，由题意可知 联立，解得 【小问2详解】 粒子由A点运动至B点水平方向位移 其中 由C点运动至A点，做匀速直线运动，如图所示 由几何关系可知 粒子做匀速圆周运动的轨迹如图中虚线所示，为圆心，设圆周运动的半径为r，根据几何关系可得 又在磁场中由洛伦兹力提供向心力 其中进入磁场中的速度为 联立解得 根据左手定则可知，磁场方向垂直直面向里。 【小问3详解】 根据几何关系，可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心角为 设带电粒子在磁场中运动的周期为T，则有 粒子在磁场中由B点运动至C点所用的时间 联立，解得 15. 如图所示，空间存在一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，水平面内有两根固定的足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为l。在导轨上面平放着两根平行的导体棒ab和cd，质量分别是2m和m，电阻分别是R和2R，其余部分电阻可忽略不计。初始时刻cd棒静止，给ab棒一个向右的初速度v0，则： （1）从开始运动到最终稳定，电路中产生多少电能？ （2）从开始运动到最终稳定，两棒之间的距离减少了多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设两棒稳定时共同的末速度为v，由动量守恒定律，得 由能量守恒定律，得 联立解得 【小问2详解】 从开始运动到最终稳定，设两棒之间减少的距离为，由法拉第电磁感应定律得，电路中产生的平均感应电动势为 这段时间内回路电流的平均值为 对cd棒应用动量定理，得联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $