陕西省西安市西安高级中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

2025-2026学年陕西省西安高级中学高三（上）期中物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.如图所示，A、B两物体相距，物体A以的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度，只在摩擦力作用下向右做匀速运动，加速度。那么物体A追上物体B所用的时间为(    ) A. 7s B. 8s C. 9s D. 10s 2.如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值E随电压U变化关系的图像是(    ) A. B. C. D. 3.如图所示，绳子一端系在天花板上，另一端O悬挂一个重物，有一拉力F作用于O点且与水平方向成角，保持绳子拉力T与竖直方向夹角不变，当角从开始缓慢增大时，重物始终处于平衡状态，以下说法正确的是(    ) A. 拉力T先减小后增大 B. 拉力T先增大后减小 C. 拉力F先增大后减小 D. 当时，拉力F最小 4.嫦娥五号返回器携带月壤绕月飞行的轨迹如图所示，其轨迹形似弹簧。将嫦娥五号沿近月轨道绕月运行视为匀速圆周运动，嫦娥五号绕月的圆平面与月球绕地球做匀速圆周运动的平面可看作垂直。已知月球的轨道半径为r，月球半径为R，嫦娥五号离月面的高度为h，且，地球质量为，月球质量为，嫦娥五号质量为，引力常量为G，则(    ) A. 月球绕地球运行的线速度大小为 B. 嫦娥五号受到月球的万有引力大小为 C. 当月球绕地球运行一圈时，嫦娥五号绕月球运行圈 D. 当嫦娥五号绕月球运行一圈时，月球沿轨道运行的长度为 5.如图所示，四根完全相同的均匀带电绝缘细棒围成正方形ABCD，每根细棒之间留有很小缝隙以使得各排不接触，O点为正方形的中心，已知AB，BC和CD三根细棒带电量均为q，DA棒的带电量为，此时O点的电场强度大小为E。现移去AD棒，则O点的电场强度大小为(    ) A. E B. C. D. 6.2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场如图，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为v1，垂直于磁场方向的分量大小为v2，不计离子重力，则(    ) A. 电场力的瞬时功率为qE B. 该离子受到的洛伦兹力大小为qv1B C. v2与v1的比值不断变大 D. 该离子的加速度大小不变 7.将一定质量的理想气体自状态M变化至状态Q，某同学设计了两种不同的变化过程和，两过程的图像如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 气体经过过程比经过过程吸收的热量少 B. 过程气体分子平均动能的变化量大于过程气体分子平均动能的变化量 C. 过程气体对外做的功大于过程气体对外做的功 D. 气体在状态M比在状态单位时间撞击容器壁单位面积的分子数多 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.均匀介质中一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，质点P的平衡位置坐标为，质点Q的平衡位置坐标为。质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 波沿x轴正方向传播 B. 该波的传播速度大小为 C. 在时刻，质点P和Q的加速度相同 D. 在时间内，质点P和Q运动的路程相等 9.如图所示，竖直光滑圆弧导轨与水平光滑导轨平滑连接，圆弧部分和左侧水平部分间距均为3L，右侧水平部分间距为L，导轨水平部分位于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，ab、cd是质量都为m的两根导体棒，两导体棒连入两导轨间的电阻分别为R、2R，初始时cd导体棒静止在导轨右侧水平部分，与两水平导轨垂直。现让ab导体棒从圆弧导轨上由静止释放，释放前ab导体棒与圆弧导轨垂直，距水平导轨的高度为h，导轨左侧水平部分和右侧水平部分足够长，导轨电阻不计，运动过程中两导体棒始终与导轨接触良好，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(    ) A. 最终ab、cd两导体棒的速度大小之比为1：3 B. 最终ab、cd两导体棒的动量大小之比为3：1 C. 整个过程中ab、cd两导体棒上产生的焦耳热为 D. 整个过程中通过导体棒cd任一横截面的电荷量为 10.如图所示，倾角为足够长的光滑斜面固定在水平地面上，一木板B置于斜面顶端，木板B的质量，某时刻，B由静止释放的同时，有一个质量为的物块A以沿斜面向上，大小为的初速度滑上木板，A、B间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，不计空气阻力，关于物块和木板的运动，下列说法正确的是(    ) A. 物块刚滑上板时，木板的加速度为 B. 要使物块不滑离板，则木板长至少为2m C. 整个运动过程中，物块与木板间因摩擦产生的热量Q为10J D. 不论板多长，物块最终一定能滑离木板 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。 ①为了正确完成实验，以下做法必要的是______。 A.实验时应保持桌面水平 B.每次应使钢球从静止开始释放 C.使斜面的底边ab与桌边重合 D，选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 ②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为、、，示意如图重力加速度，钢球平抛的初速度为______。 ③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是______。 12.一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有：电压表Ⓥ量程为3V，内阻很大，电流表Ⓐ量程为1mA，内阻为，电源电动势约为4V，内阻不计，滑动变阻器最大阻值可选或，定值电阻阻值可选或，开关S，导线若干。 要求通过的电流可在范围内连续可调，将图所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图； 实验时，图中的R应选最大阻值为          填“”或“”的滑动变阻器，应选阻值为          填“”或“”的定值电阻； 测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图和图所示，则此时两端的电压为          V，流过的电流为          mA，此组数据得到的的阻值为          保留3位有效数字。 四、简答题：本大题共1小题，共16分。 13.如图甲所示，下端带有挡板、光滑且足够长的斜面固定在水平地面上，物块a、b用轻弹簧连接，一不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮后一端与物块b连接，另一端连接轻质挂钩，滑轮左侧轻绳与斜面平行。开始时物块a、b静止，在挂钩上挂一物块图中未画出并由静止释放，当物块b的速度减为零时，物块a刚要开始滑动。物块b运动过程中不会碰到定滑轮，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹力F随物块b的位移x变化的关系如图乙所示。已知斜面与水平地面之间的夹角为物块a的质量为，取重力加速度，求： 物块b的质量； 从物块b“刚要滑动”到“速度减为零”的过程中，弹簧弹力对物块b做的功以及物块c的质量； 物块b在运动过程中速度的最大值。 五、计算题：本大题共2小题，共22分。 14.有一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆弧轨道，两个质量相同的小球A、小球半径远小于在轨道上保持静止，A、B小球电荷量均为q的同种电荷，稳定时如图，两小球和圆心的连线与竖直方向成，静电力常量为k，重力加速度为g，求： 、B小球间的库仑力大小F； 小球的质量m。 15.如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现将质量均为m的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为R。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。 先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a匀速运动时的速度大小； 在问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静止释放，求释放瞬间棒b的加速度大小； 在问中，从棒b释放瞬间开始计时，经过时间，两棒恰好达到相同的速度v，求速度v的大小，以及时间内棒a相对于棒b运动的距离。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：A物体做匀速直线运动，位移为 B物体做匀减速直线运动，位移为 设物体B速度减到零的时间为，由匀变速直线运动的速度公式可得时间 B物体在5s时间内的位移为 A物体在5s时间内的位移为 由此可知 由此可知在5s内，A物体没有追上B物体，A物体继续运动12m，方可追上B物体，则有 因此物体A追上物体B所用的时间为 ，故ACD错误，B正确。 故选：B。 首先得先看物体B啥时候会停下来：因为B是减速运动，所以先算它从当前速度减到静止需要的时间。在这段时间里，算出B移动的距离，同时也算物体A在这段时间里移动的距离。接着比较这时候A和B的位置：看看A有没有追上B，如果没追上，B已经停下来了，之后A就以匀速去追剩下的距离。最后把B减速的时间和A追剩余距离的时间加起来，就是总的追赶时间。 这道题是追及问题的经典中档题，聚焦“减速物体停止后是否被追上”的核心考点，对运动过程的分段分析能力要求较高，以“匀速物体追减速物体”为基础模型，贴合运动学基础题型，既考查匀变速直线运动的规律，又训练“分段分析运动过程”的思维。 2.【答案】C  【解析】解：由光电效应方程：， 又， 光电子到达A极板过程，由动能定理：， 联立知，光电子到达A板时动能的最大值， 可见图像的斜率为e，纵截距为。 由题知，1材料的截止频率小于2材料的截止频率，即，且入射光相同，则，可见用材料1和2进行光电效应实验得到的图线相互平行，且用材料1进行光电效应实验得到的图像的纵截距较大。故C正确，ABD错误。 故选：C。 由光电效应方程及动能定理得：，再与图像进行比对确定正确答案。 此题考查了光电效应现象，解决本题的关键掌握光电效应方程以及知道最大初动能与遏止电压的关系，注意金属的逸出功与入射光的频率无关。 3.【答案】D  【解析】解：ABC、对结点O和小球受力分析，受到重力mg、拉力F和T，根据平衡条件可知，F和T的合力与mg等大反向，结合三角形定则作图如下 绳子拉力T与竖直方向夹角不变，当角从开始缓慢增大时，会经历图中的过程，由图可知，F先减小后增大，T逐渐减小，故ABC错误； D、当F与T垂直时，即时，拉力F最小，故D正确。 故选：D。 对结点O和小球受力分析，结合平衡条件，画出符合条件的矢量三角形，即可分析判断。 本题主要考查共点力的平衡问题，解答本题时需注意：选准研究对象、做好受力分析、根据共点力的平衡条件确定力与力的关系。 4.【答案】C  【解析】解：A、根据万有引力提供向心力，有 解得月球绕地球运行的线速度大小为，故A错误； B、根据万有引力公式可得嫦娥五号受到月球的万有引力大小为，故B错误； C、根据万有引力提供向心力，有 解得月球绕地球运动的周期为 根据万有引力提供向心力，有 解得月球绕地球运动的周期为 月球绕地球运行一圈时，嫦娥五号绕月球运行的圈数为圈，故C正确； D、当嫦娥五号绕月球运行一圈时，月球沿轨道运行的长度为，故D错误。 故选：C。 首先，明确题目涉及天体运动的万有引力提供向心力模型，需要分别分析月球绕地球、嫦娥五号绕月球的圆周运动。先回忆万有引力公式和向心力公式，对每个选项，先确定研究对象的圆周运动圆心、轨道半径：比如月球绕地球的轨道半径是r，嫦娥五号绕月球的轨道半径是不是。然后，对每个选项对应的物理量线速度、万有引力、转动圈数、运行长度，结合万有引力提供向心力的公式推导，注意区分不同天体的中心天体月球的中心天体是地球，嫦娥五号的中心天体是月球，再通过周期的关系月球绕地球的周期、嫦娥五号绕月球的周期来推导圈数或运行长度的关系。 这道题是天体运动规律的综合应用题，涉及万有引力公式、向心力公式线速度、周期的应用，同时考查不同圆周运动月球绕地球、嫦娥五号绕月球的关联分析，能检验学生对天体运动模型的迁移运用能力。 5.【答案】D  【解析】解：由于AB棒和CD棒对称，在O点产生的合场强为零，BC棒和AD棒在O点产生的场强方向相同，合场强为E，AD棒上的电量是BC棒电量的4倍，所以AD棒上电荷在O点产生的场强是BC棒上电荷在O点产生的场强的4倍，若撤去AD边上的细棒，则O点的场强为。 故ABC错误，D正确。 故选：D。 根据电场强度的叠加原理分析P点的电场强度。 本题考查学生对电场强度的理解，要掌握电场的叠加原理。 6.【答案】D  【解析】解：A、该粒子所受电场力的瞬时功率是电场力与沿电场力方向速度的乘积，所以1，故A错误； B、v2与B垂直，所以该粒子所受洛伦兹力大小2B，故B错误； C、速度v1的方向与磁感应强度B方向相同，该分速度不受洛伦兹力作用；v2方向与B垂直，粒子在垂直于磁场方向平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，v2不变；粒子沿电场方向做加速运动，v1不断增大，则v2与v1的比值不断减小，故C错误； D、粒子做匀速圆周运动的向心加速度a向大小不变，电场力产生的加速度a电，q、E、m不变，a电不变，a向、a电大小都不变，两者方向垂直，粒子的加速度不变，故D正确。 故选：D。 粒子速度方向与磁场方向平行时不受洛伦兹力作用，洛伦兹力对粒子不做功；分析清楚粒子运动过程与受力情况，应用洛伦兹力公式、功率公式分析答题。 应用运动的合成与分解、分析清楚粒子的受力情况与运动过程是解题的前提，应用洛伦兹力公式、功率公式即可解题。 7.【答案】A  【解析】解：气体经过过程和经过过程，气体的初状态温度相同，末状态温度相同，一定量的理想气体内能由温度决定，由热力学第一定律 ，可知两不同过程的相同，根据理想气体状态方程有  变形得  可知图像的斜率表示压强的倒数，由图可知 又， 得 故气体经过过程比经过过程吸收的热量少，故A正确； B.由前面分析知两过程相同，则分子平均动能的变化量相同，故B错误； C.由前面分析可知过程  气体对外做的功小于过程  气体对外做的功，故C错误； D.由前面分析可知， 因此气体在状态M单位时间撞击容器壁单位面积的分子数比状态  少，故D错误。 故选：A。 根据理想气体状态方程判断压强变化，根据分析气体做功，一定量的理想气体内能由温度决定，结合热力学第一定律分析。 本题是热学中的图像问题，考查了理想气体状态方程与热力学第一定律的应用，根据图示图像分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用热力学第一定律和理想气体状态方程即可解题；应用热力学第一定律解题时注意各物理量正负号的含义。 8.【答案】BC  【解析】解：由图乙可知，在时刻，质点Q振动方向沿y轴正方向，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，故A错误； B.由图甲可知波长为8m，由乙图可知周期为，则该波的波速大小为：，故B正确； C.质点P的振动方程为： 可知时刻，质点P的位移为： 质点Q的振动方程为： 可知时刻，质点Q的位移为： 可知在时刻，质点P和Q的位移相同，根据牛顿第二定律可知，该时刻质点P和Q的加速度也相同，故C正确； D.在时间内，质点P运动的路程为：，解得： 质点Q运动的路程为：，解得： 质点P和Q运动的路程不相等，故D错误。 故选：BC。 根据波形平移法可知波的传播方向；根据波速计算公式进行解答；写出质点P、质点Q的振动方程，根据振动方程求解位置，结合牛顿第二定律进行解答；根据一个周期内通过的路程为4A进行解答。 本题既要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，由振动图像能判断出质点的速度方向，同时要把握两种图像的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向，知道波速、波长和频率之间的关系。 9.【答案】AC  【解析】解：释放ab导体棒后，ab导体棒沿圆弧导轨向下加速运动，设ab导体棒到达水平导轨时的速度为，根据机械能守恒定律得   可得： 当ab导体棒进入磁场后，切割磁感线会产生感应电动势，由楞次定律可知，回路中的感应电流方向为顺时针， 由左手定则可知，ab导体棒受到水平向左的安培力，cd导体棒受到水平向右的安培力，所以ab棒向右做减速运动，cd棒向右做加速运动， 当ab棒和cd棒产生的感应电动势相同，即时， 回路中的电流为零，安培力为零，此后两导体棒均做匀速直线运动，可得最终ab、cd两导体棒的速度大小之比为：：3， 故A正确； B、根据动量的定义式可知，两棒质量相等，速度大小之比为1：3，则最终ab、cd两导体棒的动量大小之比为1：3，故B错误； CD、从ab导体棒到达水平导轨至开始做匀速直线运动的过程中，以水平向右为正方向，对ab棒，由动量定理有 对cd棒，由动量定理有 通过导体棒ab的电荷量 解得：，， 根据能量守恒定律有 解得：，故C正确，D错误。 故选：AC。 10.【答案】AC  【解析】解：A、对木板，根据牛顿第二定律可得 解得 故A正确； BD、对物块，根据牛顿第二定律可得 解得 物块先做匀减速直线运动，速度减为0后，再做匀加速直线运动，匀减速和匀加速的加速度相同，板始终做匀加速直线运动，当两者共速后，物块和木板一起做匀加速直线运动的加速度为 ，解得 设沿斜面向下为正方向，则 共速时间为 ，解得 故BD错误； C、根据题意分析可知，整个过程因摩擦产生的热量为 ，解得 故C正确。 故选：AC。 分析物块A和木板B在斜面上的受力情况，利用牛顿第二定律求加速度，再通过运动学公式计算相对位移、摩擦生热等，判断各选项正误。 本题关键是分析A、B的受力与运动阶段，利用牛顿第二定律求加速度，结合运动学公式计算相对位移与能量变化，注意分阶段讨论A的运动向上减速、向下加速及共速后的相对运动趋势。 11.【答案】AB  2  方便将木板调整到竖直平面内  【解析】解：①A、钢球离开桌面后做平抛运动，实验时应保持桌面水平，故A正确； B、为保证钢球做平抛运动的初速度相等，每次应使钢球从静止开始释放，故B正确； C、只要桌面水平即可保证小球离开桌面后做平抛运动，只要使钢球从同一位置由静止释放即可保证小球的初速度相等，斜面的底边ab与桌边不必重合，故C错误； D、只要使钢球从同一位置由静止释放即可保证小球的初速度相等，钢球与桌面间的摩擦力对实验没有影响，故D错误。 故选：AB。 ②小球在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论可知： 则有： 小球的初速度为： ③实验过程应使木板在竖直面内，木板上悬挂的铅垂线作用是方便将木板调整到竖直平面内。 故答案为：①AB；②2；③方便将木板调整到竖直平面内。 ①钢球离开桌面后做平抛运动，桌面应水平；实验要控制钢球每次做平抛运动的初速度相等，钢球应从同一位置由静止释放，根据实验注意事项分析答题。 ②钢球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，在竖直方向应用匀变速直线运动的规律求出相邻两点运动的时间间隔，然后求出钢球的初速度。 ③实验过程应控制木板在竖直平面内。 本题考查了实验注意事项与实验数据处理，知道实验原理与实验注意事项是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论与运动学公式即可解题。 12.【答案】 548   【解析】解：电流表内阻已知，电流表与并联扩大电流表量程，进而准确测量通过的电流，电压表单独测量的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从0开始测量，满足题中通过的电流从连续可调，电路图如图1所示： 电路中R应选最大阻值为的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小； 通过的电流最大为5mA，需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律示意图如图2所示： 根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知： 解得：； 电压表每小格表示，向后估读一位，即； 电流表每小格表示，本位估读，即，电流表量程扩大5倍，所以通过的电流为； 根据欧姆定律可知：。 故答案为：电路图见解析；，；；；548。 电流表需要改装，滑动变阻器采用分压式接法，由此连图； 根据“方便性原则”选取滑动变阻器；通过的电流最大为5mA，需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流特点进行解答； 根据电压表和电流表的读数方法进行读数，根据欧姆定律求解电阻阻值。 对于实验题，要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题，一般的实验设计、实验方法都是根据教材上给出的实验方法进行拓展，延伸，所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。对于实验仪器的选取一般要求满足安全性原则、准确性原则和操作方便原则。 13.【答案】解：对物块b，根据共点力的平衡条件可得： 由图乙可知初始位置弹簧弹力大小为： 解得： 由图乙可知，未挂物块c时，弹簧的弹力大小为，弹簧的压缩量为 根据胡克定律可得： 解得弹簧数度系数为： 当物块a刚要开始滑动时，设弹簧的伸长量为，根据共点力的平衡条件可得： 解得： 物块b从刚要滑动到速度减为零的过程中，弹簧弹力对物块b做的功为： 解得： 该过程，根据机械能守恒定律可得： 根据功能关系得： 联立解得物块c的质量为： 当物块b的加速度为零时，其速度最大，设此时弹簧的伸长量为，则有： 解得： 由于，说明初始时弹簧的弹性势能与物块b速度最大时弹簧的弹性势能相等，对物块b、c与弹簧组成的系统，从物块b开始运动到速度达到最大的过程中，根据机械能守恒可得： 解得物块b在运动过程中速度的最大值为： 答：物块b的质量为1kg； 弹簧弹力对物块b做的功为，物块c的质量为1kg； 物块b在运动过程中速度的最大值为。  【解析】根据共点力的平衡条件求解； 根据胡克定律与共点力的平衡条件求得弹簧初、末的形变量，利用弹簧弹力的平均值求解弹簧对物块b做的功。根据机械能定律与功能关系求得物块c的质量； 当物块b的加速度为零时速度最大，根据胡克定律与机械能守恒求解。 本题是复杂的力学综合题，对于这类题目在分析过程中，要化繁为简，即把复杂过程，分解为多个小过程分析，同时要正确分析受力情况，弄清系统运动状态以及功能关系。 14.【答案】A、B小球间的库仑力大小等于；   小球的质量等于  【解析】根据几何关系，两小球间的距离 根据库仑定律 解得 小球受重力、电场力和支持力。根据平衡条件，有 解得 答：、B小球间的库仑力大小等于； 小球的质量等于。 根据几何关系结合库仑定律求解F大小； 小球受重力、电场力和支持力，根据平衡条件列式求解。 本题主要是考查了在静电力作用下的共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或分解，建立平衡方程进行解答。 15.【答案】解：棒a切割磁感线产生的感应电动势 回路中产生的感应电流 棒a受到的安培力 棒a匀速运动时，合力为零，则有： 代入数据解得 棒b由静止释放，由左手定则可知棒b所受安培力方向沿斜面向下，a、b棒串联电流相等，两者的安培力大小相等 对b利用牛顿第二定律： 代入数据解得 对a、b棒分别利用动量定理，取沿斜面向下为正方向，则有：    两式联立，可得 从释放b到两棒匀速运动，平均安培力，对b棒利用动量定理，取沿斜面向下为正方向，则有： 已知 代入数据解得 由法拉第电磁感应定律则有： 由闭合电路欧姆定律则有： 电荷量 联立方程，可得 ， 代入数据解得 答：先保持棒b静止，将棒a由静止释放，棒a匀速运动时的速度大小为； 在问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静止释放，释放瞬间棒b的加速度大小为； 在问中，从棒b释放瞬间开始计时，经过时间，两棒恰好达到相同的速度v，速度v的大小为，以及时间内棒a相对于棒b运动的距离为。  【解析】根据感应电动势和感应电流可得安培力的表达式，根据合力为零可得导体棒切割速度； 、b棒串联电流相等，在磁场中的长度相等，所以安培力大小相等，由牛顿第二定律可得b的加速度； 对a、b棒分别利用动量定理，可得两棒的速度v，把平均安培力代入动量定理表达式，则可得电荷量，根据电荷量可得棒a相对于棒b运动的距离 本题考查了电磁感应中切割磁感线的两个金属棒运动情况，解题的关键是对金属棒正确受力分析，对两棒利用动量定理时安培力不同的表达式可得不同的物理量。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $