精品解析：湖北省孝感新高考协作体2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

2025-2026学年度秋季高二期中考试 高二物理试卷 考试时间：2025年11月7日上午10：30-11：45　试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~10题有多个选项符合要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分。 1. 一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示，下列选项正确的是（　　） A. 时刻和时刻，物体的速度大小相等，方向相反 B. 内，物体的动量变化率为 C. 时刻，物体的速度大小为2m/s D. 内，时刻物体距离出发点最远 2. 如图所示，电路中有相同的灯泡A、B，线圈L的直流电阻不计，为定值电阻，电源电动势为E、内阻不计。关于下面的操作说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，灯泡A逐渐变亮后亮度不变 B. 闭合开关S后，灯泡B逐渐变暗后亮度不变 C. 断开开关S后，灯泡A闪亮后逐渐变暗最后熄灭 D. 断开开关S后，灯泡B逐渐变暗最后熄灭 3. 用粗细均匀的相同导线制成等边三角形导体框，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、b之间接一直流电源，电流方向如图所示，ab边受到的安培力大小为F，则整个导体框受到的安培力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 3F 4. 如图所示，a、b两个单匝闭合线圈用同样的导线制成，线圈半径，图示区域内匀强磁场的磁感应强度随时间均匀减小，下列说法正确的是（　　） A. a、b线圈中产生的感应电动势大小之比 B. a、b线圈中产生的感应电动势大小之比 C. 两线圈中感应电流大小之比 D. 两线圈中感应电流大小之比 5. 自从19世纪末电子被发现后，物理学家在微观领域不断发现新的粒子。1919年，卢瑟福发现了质子，质子带正电。同一年，实验物理学家安德森在云室也发现了一个新粒子的踪迹。安德森记录了粒子在穿过6mm铅板的轨迹如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面向内，粒子穿过铅板会有部分能量损失，其他能量损失不计。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 粒子在云室中由下向上穿过铅板 C. 粒子在穿过铅板后做圆周运动的周期变大 D. 若粒子穿过铅板前后轨迹半径分别为、，则粒子穿过铅板前后的动能之比为 6. 如图甲所示，a、b两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，弹簧处于原长状态，a的质量为m。时刻，给a一个水平向右、大小为的初速度，此后a、b运动的速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. b的质量为3m B. 时刻，a、b间的距离最大 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 时间内，弹簧对b的冲量大小为 7. 如图所示，足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m，电荷量为q，磁感应强度大小为B，绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球下滑过程中，摩擦力一直减小 B. 小球下滑过程中，绝缘管对小球的支持力方向不变 C. 小球下滑过程中，最大加速度为 D. 小球下滑过程中，最大速度为 8. 下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（　　） A. 奥斯特利用（a）图实验装置发现了电磁感应现象 B. （b）图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的 C. 图（c）中只增大电压U，粒子可以获得更大的动能 D. 图（d）等离子体进入A、B极板之间稳定后，A极板电势低于B极板电势 9. 已知氚核质量约为质子质量的3倍（）、电荷量为e，粒子质量约为质子质量的4倍（）、电荷量为2e，三者在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，下列关于它们运动半径之比的说法正确的是（　　） A. 若它们的速度大小相等，则半径之比 B. 若它们的速度大小相等，则半径之比 C. 若它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场，则半径之比 D. 若它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场，则半径之比 10. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，磁场中，边长为L、匝数为n的正方形线圈竖直固定在减震装置上，线圈总电阻为R。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动的速度大小为v。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻线圈中感应电动势大小为2nBLv B. 若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，则线圈中感应电流的方向为顺时针方向 C. 若仅将线圈匝数变为原来的k倍，则该时刻线圈的热功率将变为原来的倍 D. 该时刻线圈所受安培力的合力大小为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 （1）先闭合开关，再闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关、后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将______（选填“向左偏”或“向右偏”），B线圈插入A线圈后，将滑动变阻器滑片迅速______（选填“向左”或“向右”）移动时，电流计指针将向右偏。 （2）保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，灵敏电流计的指针______（填“向左偏”或“向右偏”或“不偏转”）。 12. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为d的挡光片，测得滑块A、B（包含挡光片）的质量分别为和。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，其示数为______mm。 （2）打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，滑块通过光电门1、2的时间分别为、，当______（选填“<”、“=”或“>”）时，可认为气垫导轨水平。 （3）实验时将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和，与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。 ①、满足的关系为：______（选填“<”、“=”或“>”）。 ②若在误差范围内满足关系式______（用字母、、、表示），则可验证动量守恒定律。 ③若在误差范围内满足关系式______（用字母、表示），则说明A与B发生了弹性碰撞。 13. 如图所示，物块B的上表面由光滑圆弧和光滑水平部分组成，圆弧最下端与水平线相切，物块B的质量为m，静止于光滑的水平地面上。小球C（可视为质点）质量也为m，静置于物块B上面的水平部分。有一质量为2m的物块A以水平初速度v0与物块B发生正碰，碰撞后粘在一起。求： （1）碰撞后瞬间物块B的速度； （2）小球C可以上升的最大高度。 14. 如图所示，形金属框固定于水平面上，导轨间距，电阻不计，金属棒ab静止于水平轨道上，与导轨左端平行，其质量，阻值。初始时刻金属棒ab与导轨最左端距离。磁场方向垂直金属棒斜向上且与导轨平面夹角，磁场磁感应强度随时间变化的规律为，金属棒与水平轨道的动摩擦因数，重力加速度。（取，）求： （1）0到2s内电路中的电流大小和方向（0~2s内金属杆ab静止）； （2）从开始经过多长时间金属棒开始运动。 15. 如图所示，在xoy平面的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场；时刻，粒子从P点平行x轴射入电场，以速度ν第一次从Q点穿过x轴进入磁场，速度ν与x轴正方向的夹角。已知P点坐标为，粒子质量为m、电荷量为＋q，重力不计。（取、） （1）求匀强电场的电场强度E的大小； （2）欲使粒子不从y轴射出磁场，求磁感应强度的最小值； （3）若磁感应强度，求粒子第5次通过x轴的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度秋季高二期中考试 高二物理试卷 考试时间：2025年11月7日上午10：30-11：45　试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~10题有多个选项符合要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分。 1. 一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示，下列选项正确的是（　　） A. 时刻和时刻，物体的速度大小相等，方向相反 B. 内，物体的动量变化率为 C. 时刻，物体的速度大小为2m/s D. 内，时刻物体距离出发点最远 【答案】B 【解析】 【详解】AD．在内，根据动量定理可得 可得时刻物体的速度为 在内，根据动量定理可得 可得时刻物体的速度为 可知时刻和时刻，物体的速度大小相等，方向相同；可知内，物体一直沿正方向运动，时刻物体距离出发点最远，故AD错误； B．根据，可知动量变化率等于合力，由题图可知内，物体的动量变化率为，故B正确； C．在内，根据动量定理可得 可得时刻物体的速度为，故C错误。 故选B。 2. 如图所示，电路中有相同的灯泡A、B，线圈L的直流电阻不计，为定值电阻，电源电动势为E、内阻不计。关于下面的操作说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，灯泡A逐渐变亮后亮度不变 B. 闭合开关S后，灯泡B逐渐变暗后亮度不变 C. 断开开关S后，灯泡A闪亮后逐渐变暗最后熄灭 D. 断开开关S后，灯泡B逐渐变暗最后熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关S后，灯泡A与线圈L并联，电流瞬间通过灯泡A，因此灯泡A会立即变亮，随后线圈L的阻碍作用减小，电流逐渐增大，灯泡A逐渐变暗，最终被线圈L短路而熄灭，故A错误； B．闭合开关S后，灯泡B与定值电阻并联，由于线圈的阻碍作用，初始，线圈与A并联电阻较大，通过B的电流较小，随后线圈阻碍作用逐渐减小，通过B的电流逐渐增大，最后不变，因此灯泡B立即变亮（但亮度不高）且随后逐渐变亮最后亮度不变，故B错误； C．断开开关S后，线圈L的自感会阻碍电流减小，与灯泡A形成闭合回路，线圈L中的电流瞬间通过灯泡A，使灯泡A闪亮一下，随后电流逐渐减小灯泡A逐渐变暗，直至熄灭，故C正确； D．断开开关S后，灯泡B所在支路的电流瞬间消失，灯泡B立即熄灭，故D错误。 故选C。 3. 用粗细均匀的相同导线制成等边三角形导体框，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、b之间接一直流电源，电流方向如图所示，ab边受到的安培力大小为F，则整个导体框受到的安培力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 3F 【答案】C 【解析】 【详解】根据左手定则，作出各边受到的安培力，如图所示 由题可知 由于ab间接电源，其电路结构可以看成ac、bc串联后与ab并联，根据电路特点可知，通过ac、bc边的电流相等，均等于ab边通过电流的一半，结合安培力 可知 由几何知识可知，、的夹角为，、的夹角为，根据矢量的合成定则可知、的合力大小为 方向与方向相同，因此这个线框受到安培力的大小为 故选C。 4. 如图所示，a、b两个单匝闭合线圈用同样的导线制成，线圈半径，图示区域内匀强磁场的磁感应强度随时间均匀减小，下列说法正确的是（　　） A. a、b线圈中产生的感应电动势大小之比 B. a、b线圈中产生的感应电动势大小之比 C. 两线圈中感应电流大小之比 D. 两线圈中感应电流大小之比 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对任一半径为的线圈，根据法拉第电磁感应定律可得 由于相同，则有 因，故a、b线圈中产生的感应电动势之比为，故A错误，B正确； CD．根据电阻定律得：线圈的电阻为 可知两线圈电阻之比为 线圈中的感应电流为 联立可得，故CD错误。 故选B。 5. 自从19世纪末电子被发现后，物理学家在微观领域不断发现新的粒子。1919年，卢瑟福发现了质子，质子带正电。同一年，实验物理学家安德森在云室也发现了一个新粒子的踪迹。安德森记录了粒子在穿过6mm铅板的轨迹如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面向内，粒子穿过铅板会有部分能量损失，其他能量损失不计。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 粒子在云室中由下向上穿过铅板 C. 粒子在穿过铅板后做圆周运动的周期变大 D. 若粒子穿过铅板前后轨迹半径分别为、，则粒子穿过铅板前后的动能之比为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．题图可知铅板上方粒子轨迹圆半径较大，根据 可知铅板上方粒子速度较大，故粒子在云室中由上向下穿过铅板；根据物体做曲线运动性质，可知粒子穿过铅板时受到的洛伦兹力向右，结合左手定则可知粒子带正电，故A正确，故B错误； C．根据 可知粒子在穿过铅板后做圆周运动的周期不变，故C错误； D．由以上分析可知 则动能 可知粒子穿过铅板前后的动能之比为，故D错误。 故选A。 6. 如图甲所示，a、b两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，弹簧处于原长状态，a的质量为m。时刻，给a一个水平向右、大小为的初速度，此后a、b运动的速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. b的质量为3m B. 时刻，a、b间的距离最大 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 时间内，弹簧对b的冲量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设b物体的质量为m0，由图可知当物体共速时，速度等于v0，根据动量守恒 解得 ， A错误； B．时刻前a的速度大于b的速度，时刻两物体速度相等，间距最小，B错误； C．弹簧的最大弹性势能为，根据机械能守恒 解得最大弹性势能，C正确； D．时间内，弹簧对b的冲量大小，D错误。 故选 C。 7. 如图所示，足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m，电荷量为q，磁感应强度大小为B，绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球下滑过程中，摩擦力一直减小 B. 小球下滑过程中，绝缘管对小球的支持力方向不变 C. 小球下滑过程中，最大加速度为 D. 小球下滑过程中，最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】小球从静止开始沿管下滑，刚开始受到竖直向下的重力，垂直于管下壁向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力。随着物体开始运动，根据左手定则，小球受到一个垂直于管下壁向上的洛伦兹力。洛伦兹力大小 随着速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，管对小球的支持力逐渐减小，小球对管的压力逐渐减小，由滑动摩擦力 可知滑动摩擦力逐渐减小，当，此时摩擦力等于0，有最大加速度 物体继续加速向下走，随着速度增大，洛伦兹力增大，小球会挤压管上壁，管上壁给小球一个向下的支持力，支持力逐渐增大，小球给管上壁的压力逐渐增大，滑动摩擦力逐渐增大，加速度逐渐减小，一直到 解得。此后小球将匀速下滑。 综上，摩擦力先减小后增大；支持力先垂直绝缘管向上，在垂直绝缘管向下。 故选D。 8. 下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（　　） A. 奥斯特利用（a）图实验装置发现了电磁感应现象 B. （b）图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的 C. 图（c）中只增大电压U，粒子可以获得更大的动能 D. 图（d）等离子体进入A、B极板之间稳定后，A极板电势低于B极板电势 【答案】BD 【解析】 【详解】A．奥斯特利用（a）图实验装置发现了电流的磁效应，故A错误； B．（b）图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的，故B正确； C．图（c）中，当粒子在磁场中的轨迹半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大，由洛伦兹力提供向心力得 可得粒子的最大动能为 可知只增大电压U，粒子不可以获得更大的动能，故C错误； D．图（d）中，根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上，则B板带正电，A板带负电，A极板电势低于B极板电势，故D正确。 故选BD。 9. 已知氚核质量约为质子质量的3倍（）、电荷量为e，粒子质量约为质子质量的4倍（）、电荷量为2e，三者在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，下列关于它们运动半径之比的说法正确的是（　　） A. 若它们的速度大小相等，则半径之比 B. 若它们的速度大小相等，则半径之比 C. 若它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场，则半径之比 D. 若它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场，则半径之比 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由三者在同一匀强磁场中做匀速圆周运动可知，由洛伦兹力提供向心力可知 解得，当速度大小相等，经过同一磁场，可知 解得，故A正确，B错误； CD．它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场，由动能定理 由洛伦兹力提供向心力可知 解得，三者经过相同的加速电场，经过同一磁场，可知 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，磁场中，边长为L、匝数为n的正方形线圈竖直固定在减震装置上，线圈总电阻为R。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动的速度大小为v。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻线圈中感应电动势大小为2nBLv B. 若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，则线圈中感应电流的方向为顺时针方向 C. 若仅将线圈匝数变为原来的k倍，则该时刻线圈的热功率将变为原来的倍 D. 该时刻线圈所受安培力的合力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．线圈的上下两条边切割磁感线，每条边产生的电动势为nBLv，整个线圈中的总电动势为2nBLv，A正确； B．若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，相当于导线向下运动，由右手定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，B错误； C．线圈的匝数变为原来的k倍，线圈中产生的电动势也变原来的k倍，线圈的电阻也变原来的k倍。，功率变为原来的k倍，C错误； D．该时刻线圈所受安培力的合力大小，D正确。 故选 AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 （1）先闭合开关，再闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关、后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将______（选填“向左偏”或“向右偏”），B线圈插入A线圈后，将滑动变阻器滑片迅速______（选填“向左”或“向右”）移动时，电流计指针将向右偏。 （2）保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，灵敏电流计的指针______（填“向左偏”或“向右偏”或“不偏转”）。 【答案】（1） ①. 向左偏 ②. 向左 （2）不偏转 【解析】 【小问1详解】 [1]先闭合开关，再闭合开关时，A线圈中的磁通量增大，则灵敏电流计的指针向左偏转，当把B线圈迅速插入A线圈中，A线圈磁通量随之增大，因此灵敏电流计的指针也向左偏转； [2]根据上述分析可知，A线圈中的磁通量增大时，灵敏电流计的指针向左偏转，要使灵敏电流计的指针向右偏转，必须使A线圈中的磁通量减小，因此滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，A线圈中的电流减小，磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏转。 【小问2详解】 保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，A线圈中的磁通量不变，不能产生感应电流，因此灵敏电流计的指针不发生偏转。 12. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为d的挡光片，测得滑块A、B（包含挡光片）的质量分别为和。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，其示数为______mm。 （2）打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，滑块通过光电门1、2的时间分别为、，当______（选填“<”、“=”或“>”）时，可认为气垫导轨水平。 （3）实验时将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和，与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。 ①、满足的关系为：______（选填“<”、“=”或“>”）。 ②若在误差范围内满足关系式______（用字母、、、表示），则可验证动量守恒定律。 ③若在误差范围内满足关系式______（用字母、表示），则说明A与B发生了弹性碰撞。 【答案】（1）12.5 （2）= （3） ①. < ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 遮光片的宽度 【小问2详解】 打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的挡光片经过两个光电门的遮光时间相等时，可认为气垫导轨水平。 【小问3详解】 [1]与光电门1相连的计时器碰撞前后有两次显示时间，说明A碰后速度反向，因此； [2]由题可知，碰前A的速度大小为 碰后A的速度大小为 碰后B的速度大小为 由动量守恒定律可得 联立整理可得 [3]若两滑块发生的是弹性碰撞，则有 联立解得 13. 如图所示，物块B的上表面由光滑圆弧和光滑水平部分组成，圆弧最下端与水平线相切，物块B的质量为m，静止于光滑的水平地面上。小球C（可视为质点）质量也为m，静置于物块B上面的水平部分。有一质量为2m的物块A以水平初速度v0与物块B发生正碰，碰撞后粘在一起。求： （1）碰撞后瞬间物块B的速度； （2）小球C可以上升的最大高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设碰撞后A、B的共同速度为，以向右为正方向，由动量守恒定律 解得 【小问2详解】 碰撞后，A、B与C组成的系统在水平方向动量守恒。当C上升到最大高度时，A、B与C水平速度相等（设为）。以向右为正方向，由动量守恒定律 解得 A、B碰后到C上升到最大高度由机械能守恒定律得 解得 14. 如图所示，形金属框固定于水平面上，导轨间距，电阻不计，金属棒ab静止于水平轨道上，与导轨左端平行，其质量，阻值。初始时刻金属棒ab与导轨最左端距离。磁场方向垂直金属棒斜向上且与导轨平面夹角，磁场磁感应强度随时间变化的规律为，金属棒与水平轨道的动摩擦因数，重力加速度。（取，）求： （1）0到2s内电路中的电流大小和方向（0~2s内金属杆ab静止）； （2）从开始经过多长时间金属棒开始运动。 【答案】（1），方向由a到b （2） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势 其中 回路面积 联立解得 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据得 根据楞次定律，可知电流方向由a到b 【小问2详解】 金属棒的受力分析如图所示 安培力F与竖直方向夹角为37°，安培力为 金属棒刚好要滑动时，根据平衡条件有 解得 根据 解得 15. 如图所示，在xoy平面的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场；时刻，粒子从P点平行x轴射入电场，以速度ν第一次从Q点穿过x轴进入磁场，速度ν与x轴正方向的夹角。已知P点坐标为，粒子质量为m、电荷量为＋q，重力不计。（取、） （1）求匀强电场的电场强度E的大小； （2）欲使粒子不从y轴射出磁场，求磁感应强度的最小值； （3）若磁感应强度，求粒子第5次通过x轴的坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在竖直方向上有 又 粒子的加速度 解得 【小问2详解】 粒子的最大半径如图所示 设Q点坐标为，根据几何关系有 解得 根据几何关系有 解得 根据洛伦兹力提供向心有 解得 【小问3详解】 磁感应强度 故粒子不会从左侧穿出y轴，粒子前5次穿过x轴的运动轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心有 解得 由图可知，第1次穿过x轴后，每次向下穿过x轴时向右运动的距离均为 第5次穿过x轴时 故粒子第5次通过x轴的坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $