精品解析：河北省邯郸市武安市第一中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

武安一中2025——2026学年第一学期12月考试 高二物理 Ⅰ卷　客观题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示，由振动图像可以得知（　　） A. 在时刻，振子的速度最大 B. 振子的振动周期等于 C. 在时刻，振子所受的回复力最大 D. 振子在时刻动能最大 2. 在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点沿y轴负方向运动 B. 时，质点的速度最大 C. 时，质点和相位相同 D. 该列绳波的波速为 3. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ） A. P与Q同时熄灭 B. P比Q先熄灭 C. Q闪亮后再熄灭 D. P闪亮后再熄灭 4. 在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，圆环中无感应电流 B. 时刻，圆环上各点受到安培力最大 C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向 D. 时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势 5. 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 穿过a、b两个环的磁通量始终相同 B. 穿过b环的磁通量始终是c环的一半 C. a、c两个环中都有感应电流 D. b、c两个环中都有感应电流 6. 如图所示，间距为的水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，导体棒的横截面积均为，其中b最短，c弯成了直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计．现将装置置于竖直向下的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们所受安培力的大小关系为（　　） A B. C. D. 7. 如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（　　） A a B. b C. c D. d 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题全对6分，不全3分，选错0分。 8. 如图所示，两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，则（　　） A. a粒子带正电，b粒子带负电 B. 两粒子的轨道半径之比 C. 两粒子的速度大小之比 D. 两粒子的质量之比 9. 霍尔元件是把磁学量转换为电学量的电学元件。如图所示，某霍尔元件的宽度为h，厚度为d，磁感应强度为B的磁场垂直于该元件的工作面向下，元件内通入图示方向的电流I，稳定后C、D两侧面间的电势差为U，设元件中能够自由移动的电荷带正电，电荷量为q，且元件单位体积内自由电荷的个数为n，则下列说法正确的是（　　） A. C侧面的电势低于D侧面的电势 B. 自由电荷受到的电场力为F= C. C、D两侧面电势差与磁感应强度的关系为U= D. 元件中自由电荷由正电荷变为负电荷，C、D两侧的电势高低不会发生变化 10. 如图所示，质量为2m物体A放在光滑水平面上，右端与一水平轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，质量为m的物体B以速度v0向右运动，与A相碰后一起压缩弹簧，直至B与A分离的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在整个过程中，物体A、B和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧最大弹性势能为 C. 物体A对B做的功为 D. 物体A对B的冲量大小为 Ⅱ卷　主观题 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 (1)下列哪些措施能够提高实验准确程度（ ） A．选用两光学表面间距大的玻璃砖 B．选用两光学表面平行的玻璃砖 C．选用粗的大头针完成实验 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 (2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______； A．B．C．D． (3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n = ______；（用图中线段的字母表示） (4)在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 某学习小组的同学们用两根等长细线制成的双线摆如图甲所示，同学们讨论后决定用双线摆来测定当地的重力加速度。用毫米刻度尺测得双线摆中两根细线的长度，结果发现两根细线的长度相同，将细线的长度记为L；用量角器测得两根细线与水平方向的夹角相等，将夹角记为。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 摆线要选择较细且弹性更好的线 B. 摆球应选择质量较大、体积较小的球 C. 为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆球从摆角较大的位置释放 （2）学习小组的张同学用游标卡尺测量摆球的直径，正确操作后，游标卡尺的示数如图乙所示，则该摆球的直径______mm。 （3）同学们将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约，然后由静止释放，当双线摆摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用秒表开始计时，此后摆球每经过最低点增加一次计数，当计数到50时秒表的读数为t，则双线摆的振动周期______（用t表示）。 （4）当地的重力加速度______（用L、d、和T表示）。 四、计算题（3小题，共38.0分） 13. 如图所示，质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点，在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B，B距O点的距离等于绳长L。现将A拉至某一高度，由静止释放，A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。求： （1）A释放时距桌面的高度H； （2）碰撞前瞬间绳子的拉力大小F； （3）碰撞过程中系统损失的机械能。 14. 如图所示，直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点垂直y轴进入第Ⅲ象限，不计粒子的重力，求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子到达M点时速度的大小和方向； （3）求磁场中磁感应强度B的大小。 15. 如图所示，轨道左端与一电容为C的电容器相连，整个区域具有垂直轨道向下的匀强磁场，磁感应强度为B，轨道间距为l，质量为m的导体棒始终与轨道垂直且与轨道接触良好。虚线左侧轨道光滑，右侧与导体棒间动摩擦因数为。开始时电容器不带电，给导体棒一个向右的初速度，导体棒通过虚线前可以看作已稳定滑行。已知轨道和导体棒电阻都很小，重力加速度为g，电容器储能公式为。求： （1）在光滑区域，导体棒稳定时的速度； （2）从开始到稳定过程，回路产生的焦耳热； （3）进入摩擦区域，导体棒滑行的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武安一中2025——2026学年第一学期12月考试 高二物理 Ⅰ卷　客观题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 如图甲所示，水平光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示，由振动图像可以得知（　　） A. 在时刻，振子的速度最大 B. 振子的振动周期等于 C. 在时刻，振子所受的回复力最大 D. 振子在时刻动能最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．在时刻，振子处于平衡位置，速度最大，故A正确； B．由图乙可知振子的振动周期等于，故B错误； C．在时刻，振子处于平衡位置，所受的回复力为零，故C错误； D．在时刻处于最大位移处，速度为零，动能为零，故D错误。 故选A。 2. 在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点沿y轴负方向运动 B. 时，质点的速度最大 C. 时，质点和相位相同 D. 该列绳波的波速为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由时的波形图可知，波刚好传到质点，根据“上下坡法”，可知此时质点沿y轴正方向运动，故波源起振的方向也沿y轴正方向，故时，质点沿y轴正方向运动，故A错误； B．由图可知，在时质点处于正的最大位移处，故速度为零，故B错误； C．由图可知，在时，质点沿y轴负方向运动，质点沿y轴正方向运动，故两个质点的相位不相同，故C错误； D．由图可知 解得 故该列绳波的波速为 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ） A. P与Q同时熄灭 B. P比Q先熄灭 C. Q闪亮后再熄灭 D. P闪亮后再熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。 故选D。 4. 在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，圆环中无感应电流 B. 时刻，圆环上各点受到的安培力最大 C 时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向 D. 时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势 【答案】C 【解析】 【详解】A．在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，故A错误； B．在t3时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，故B错误； C．t1-t2时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，t2-t3时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故C正确； D．时间内，穿过圆环的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋势，后出现扩张趋势，故D错误。 故选C。 5. 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 穿过a、b两个环的磁通量始终相同 B. 穿过b环的磁通量始终是c环的一半 C. a、c两个环中都有感应电流 D. b、c两个环中都有感应电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确； BCD．根据安培定则可知，穿过a的磁感线方向向左，穿过b的磁感线方向向上，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，穿过a、b两环的磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故BCD错误。 故选A。 6. 如图所示，间距为的水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，导体棒的横截面积均为，其中b最短，c弯成了直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计．现将装置置于竖直向下的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们所受安培力的大小关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设a、b两导体棒的长度分别为和，c导体棒弯成半圆的直径为；由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、b两导体棒所受的安培力大小分别为 ， 因 则 因 则 因 则 则 故选B。 7. 如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．当开关S闭合后，直导线电流从B流向A，根据右手定则可知磁场方向为逆时针方向，所以a点的磁场方向刚好相反了，则A错误； BC．当开关S闭合后，根据右手定则可知通过螺线管的右边是N极，所以C点磁场方向正确，b点的磁场方向刚好相反，所以B错误；C正确； D．当开关S闭合后，根据右手定则可知电磁铁D的左边是N极，右边为S极，所以d点的磁场方向刚好相反，则D错误； 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题全对6分，不全3分，选错0分。 8. 如图所示，两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，则（　　） A. a粒子带正电，b粒子带负电 B. 两粒子的轨道半径之比 C. 两粒子的速度大小之比 D. 两粒子的质量之比 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意可知a粒子顺时针偏转，b粒子逆时针偏转，根据左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误； B．两粒子在磁场中做匀速圆周运动轨迹如图所示 由图中几何关系可得， 则有，故B正确； D．由几何关系可知从A运动到B，a粒子转过的圆心角为，b粒子转过的圆心角为，根据运动时间相同可得粒子运动周期之比为 再根据洛伦兹力做向心力可得 所以，运动周期为 根据电荷量相等可得，故D正确； C．根据 可得 结合， 可得，故C错误。 故选BD。 9. 霍尔元件是把磁学量转换为电学量的电学元件。如图所示，某霍尔元件的宽度为h，厚度为d，磁感应强度为B的磁场垂直于该元件的工作面向下，元件内通入图示方向的电流I，稳定后C、D两侧面间的电势差为U，设元件中能够自由移动的电荷带正电，电荷量为q，且元件单位体积内自由电荷的个数为n，则下列说法正确的是（　　） A. C侧面的电势低于D侧面的电势 B. 自由电荷受到的电场力为F= C. C、D两侧面电势差与磁感应强度的关系为U= D. 元件中自由电荷由正电荷变为负电荷，C、D两侧的电势高低不会发生变化 【答案】BC 【解析】 【详解】A．元件中的自由电荷带正电，根据左手定则，自由电荷向侧面偏转，侧面的电势高于侧面的电势，故A错误； B．之间的电场强度 自由电荷受到的电场力，故B正确； C．稳定后，自由电荷所受洛伦兹力的大小等于电场力的大小，即 根据电流微观表达式 又 联立可得，故C正确； D．元件中自由电荷由正电荷变为负电荷，根据左手定则，负电荷向侧面偏转，则侧面的电势低于侧面的电势，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量为2m的物体A放在光滑水平面上，右端与一水平轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，质量为m的物体B以速度v0向右运动，与A相碰后一起压缩弹簧，直至B与A分离的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在整个过程中，物体A、B和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 物体A对B做的功为 D. 物体A对B的冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A和B发生完全非弹性碰撞有机械能的损失；而在弹簧被压缩的过程中，物体B、A和弹簧组成的系统机械能守恒，则全过程系统机械能不守恒，故A错误； B．A和B发生完全非弹性碰撞有 可得共同速度为 则弹簧的最大弹性势能为 故B正确； C．根据动能定理有知物体A对B做的功即为物体B动能的变化量 故C错误； D．根据动量定理知物体A对B做的冲量即为物体B动量的变化量 则物体A对B的冲量大小为，故D正确； 故选BD。 Ⅱ卷　主观题 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 (1)下列哪些措施能够提高实验准确程度（ ） A．选用两光学表面间距大的玻璃砖 B．选用两光学表面平行的玻璃砖 C．选用粗的大头针完成实验 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 (2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______； A．B．C．D． (3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n = ______；（用图中线段的字母表示） (4)在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. AD ②. D ③. ④. 偏小 ⑤. 不变 【解析】 【详解】(1)[1]A．为了作图误差更小，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，A正确； B．根据折射定律可知，如果两个光学面不平行，不影响入射角与折射角的值，所以对折射率的测定结果不产生影响，B错误； C．为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，选用粗的大头针完成实验时，容易出现观察误差，使光线实际并不平行，C错误； D．插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时，相同的距离误差情况下引起的角度误差会减小，D正确。 故选AD。 (2)[2]因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；实验作出的入射角一定大于折射角；并且光线从玻璃中出来后，应与入射光平行，因此只有D图正确，ABC均错误。 故选D。 (3)[3]折射率 n = 其中 sini =，sinγ = 计算得 n = (4)[4]如图①，甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律 n = 可知，折射率n将偏小。 [5]用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 12. 某学习小组的同学们用两根等长细线制成的双线摆如图甲所示，同学们讨论后决定用双线摆来测定当地的重力加速度。用毫米刻度尺测得双线摆中两根细线的长度，结果发现两根细线的长度相同，将细线的长度记为L；用量角器测得两根细线与水平方向的夹角相等，将夹角记为。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 摆线要选择较细且弹性更好的线 B. 摆球应选择质量较大、体积较小的球 C. 为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆球从摆角较大的位置释放 （2）学习小组张同学用游标卡尺测量摆球的直径，正确操作后，游标卡尺的示数如图乙所示，则该摆球的直径______mm。 （3）同学们将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约，然后由静止释放，当双线摆摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用秒表开始计时，此后摆球每经过最低点增加一次计数，当计数到50时秒表的读数为t，则双线摆的振动周期______（用t表示）。 （4）当地的重力加速度______（用L、d、和T表示）。 【答案】（1）B （2）14.30 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小实验误差，摆线要选择细些的、伸缩性小些的线，并且适当长一些，故A错误； B．为了减小空气阻力的影响，实验中摆球应选择质量大些、体积小些的球，故B正确； C．为了确保单摆近似做简谐运动，应使摆球从摆角较小的位置释放，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 游标卡尺的最小分度值为0.05mm，所以摆球的直径为d=14mm+6×0.05mm=14.30mm 【小问3详解】 摆球连续两次经过最低点的时间是一个周期，则双线摆的振动周期为 【小问4详解】 根据单摆周期公式有 摆长为 所以 四、计算题（3小题，共38.0分） 13. 如图所示，质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点，在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B，B距O点的距离等于绳长L。现将A拉至某一高度，由静止释放，A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。求： （1）A释放时距桌面的高度H； （2）碰撞前瞬间绳子拉力大小F； （3）碰撞过程中系统损失的机械能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）A释放到与B碰撞前，根据动能定理得 解得 （2）碰前瞬间，对A由牛顿第二定律得 解得 （3）A、B碰撞过程中，根据动量守恒定律得 解得 则碰撞过程中损失的机械能为 14. 如图所示，直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点垂直y轴进入第Ⅲ象限，不计粒子的重力，求： （1）电场强度E的大小； （2）粒子到达M点时速度的大小和方向； （3）求磁场中磁感应强度B的大小。 【答案】（1） （2），与x轴正方向夹角为θ=60° （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中仅受电场力的作用做类平抛，设在第一象限内运动时间为t1。则 水平方向 2L=v0t1 竖直方向 由牛顿第二定律有 联立两式得 【小问2详解】 设粒子到达M点时竖直分速度为 可得 到达M点的合速度为 设速度与x轴正方向夹角为，又 所以 θ=60° 【小问3详解】 由于垂直打到y轴，易得带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为120°洛伦兹力提供向心力得 由几何关系 联立，解得 15. 如图所示，轨道左端与一电容为C的电容器相连，整个区域具有垂直轨道向下的匀强磁场，磁感应强度为B，轨道间距为l，质量为m的导体棒始终与轨道垂直且与轨道接触良好。虚线左侧轨道光滑，右侧与导体棒间动摩擦因数为。开始时电容器不带电，给导体棒一个向右的初速度，导体棒通过虚线前可以看作已稳定滑行。已知轨道和导体棒电阻都很小，重力加速度为g，电容器储能公式为。求： （1）在光滑区域，导体棒稳定时的速度； （2）从开始到稳定过程，回路产生的焦耳热； （3）进入摩擦区域，导体棒滑行的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）导体棒在光滑区域滑行过程中，稳定后电容电压与导体棒产生的电动势相等，安培力的冲量 由动量定理 解得 （2）由能量守恒可得 ， 解得 （3）进入摩擦区域导体棒滑行的过程中，电容器初末电量均为零，由动量定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $