精品解析：河北省秦皇岛市第三中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

秦皇岛市第三中学2025-2026学年度第一学期 第二次月考 高二 物理试卷 一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分） 1. 如图所示表示磁场B方向、点电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F方向的相互关系图，这四个图中正确的是其中B，C选项为负电荷，B，F，v的方向两两互相垂直 A. B. C. D. 2. 在物理学发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列说法正确的是（　　） A. 奥斯特发现了磁场对电流的作用规律 B. 安培提出了分子电流假说 C. 楞次发现了电磁感应定律 D. 法拉第发现电流了电流磁效应 3. 考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是（　　） A. 涡流 B. 静电感应 C. 电磁阻尼 D. 电磁驱动 4. 如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间，铝笼可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝笼和磁铁均静止，转动磁铁，会发现铝笼也会跟着发生转动，下列说法正确的是（ ） A. 铝笼是因为受到安培力而转动的 B. 铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同 C. 磁铁从图乙位置开始转动时，铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a D. 当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝笼将保持匀速转动 5. 如图所示，虚线左侧的匀强磁场垂直纸面向外，右侧的匀强磁场垂直纸面向里。一金属小球从固定的光滑绝缘圆弧轨道上的点a无初速度释放后向右侧运动到最高点b的过程中，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点等高 B. 小球在最低点处于平衡状态 C. 小球穿过虚线时内部会产生涡流 D. 小球在穿过虚线时受到竖直向上的磁场力 6. 如下图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁右上方用绝缘轻杆悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。 当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（　　） A. 轻杆的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B. 轻杆的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C. 轻杆的拉力增大，条形磁铁对桌面的摩擦力水平向左 D. 轻杆的拉力减小，条形磁铁对桌面的摩擦力水平向右 7. 如图所示，电路中A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L电阻不可忽略，下列说法中正确的是(  ) A. 合上开关K接通电路时，A1和A2均立即点亮 B. 合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 C. 断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 D. 断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1闪亮一下才熄灭 8. 如图所示，粒子a和粒子b所带的电荷量相同，以相同的动能从A点射入匀强磁场中，做圆周运动的半径ra＝2rb，则下列说法正确的是（重力不计）（　　） A. 两粒子都带正电，质量之比＝4 B. 两粒子都带负电，质量之比＝4 C. 两粒子都带正电，质量之比＝ D. 两粒子都带负电，质量之比＝ 二、多选题（本题共5小题，每题6分，共30分。选对但不全得3分） 9. 如图表示闭合电路中一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由b到a的感应电流的是（　　） A. B. C. D. 10. 、、、四种离子，它们带等量同种电荷，质量关系为，以不相等的速率（）进入速度选择器后，有两种离子从选择器中射出，进入磁感应强度为的磁场，如图所示。由此可以判断（不计离子重力）（　　） A. 四种离子带正电，射向的是离子 B. 四种离子带负电，射向的是离子 C. 四种离子带正电，射向的是离子 D. 四种离子带负电，射向的是离子 11. 如图甲所示，一正方形单匝线框架放在光滑绝缘的水平面上，在水平向右的拉力作用下从图示位置由静止开始始终向右做匀加速运动，线框右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，磁场区域足够大，线框的右边始终与磁场的边界平行，线框的质量为1kg，电阻为1Ω，整个运动过程中，拉力的大小随时间变化如图乙所示，则 A. 线框运动的加速度为5m/s² B. 线框刚好完全进入磁场的时刻为t=1.2s C. 线框的边长为0.55m D. 磁场的磁感应强度大小为1.1T 12. 如图所示，重力不计的带电粒子以某一速度从两平行金属板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，做匀速直线运动。若粒子进入场区的水平速度增大，但粒子仍能穿越该磁场区域，则（　　） A. 粒子可能带正电 B. 粒子一定向下偏转 C. 粒子速度可能越来越小 D. 粒子仍做直线运动 13. 如图是回旋加速器的结构示意图，主要由两个半圆形的中空铜D形盒构成，两盒间留有一狭缝，置于真空中。匀强磁场B垂直穿过盒面，由高频振荡器产生的交变电压加在两盒间的狭缝处。关于回旋加速器，下列说法正确的是（　　） A. 图中两D形盒内所加磁场使粒子发生偏转 B. 图中两D形盒间所加电场使粒子发生偏转 C. 粒子在磁场中的运动周期随粒子速度的增大而减小 D. 图中D形盒的半径越大，同一粒子最终获得的动能越大 三、实验题（本题共2小题，每空2分，14题8分；15题10分） 14. 小明和小强做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 （1）按图甲连接电路，闭合开关，发现电流计指针向左偏转；断开开关，________，再次闭合开关，发现电流计指针向右偏转。从而推断出__________与电流方向的关系。 （2）小明用图乙所示的装置做实验，将条形磁铁（下端为N极）从螺线管取出的过 程中，观察到电流计指针向________偏转（选填“左”或“右”）。 （3）小强用图丙所示的装置做实验。闭合开关，当导体棒向________（选填“左”、“右”、“上”或“下”）运动时，可观察到电流计指针向左偏转。 15. 如图所示，在“探究磁场对通电导线作用力”实验中，两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中，磁感应强度垂直于导轨平面，当金属棒受到安培力作用时沿导轨运动，忽略金属棒与导轨之间的摩擦。现用器材：电池组（、）、开关、滑动变阻器（、2A）、金属棒、导线若干（电阻忽略）、蹄形磁铁、导轨（电阻忽略）等。 （1）为了保护电路，开始连接器材时，开关应断开，滑动变阻器应滑至__________（选填：“最左端”、“中端”、“最右端”）后，再闭合开关，观察到金属棒水平向__________运动（填“左”或“右”）； （2）若要改变金属棒的运动方向，下列措施可行的是__________： A. 仅改变电流的大小 B. 仅改变磁场的方向 C. 电流的方向和磁场的方向同时改变 D. 调节滑动变阻器滑片，减少接入电路的电阻 （3）若滑动变阻器处在中点，为了使金属棒在离开导轨时可能具有更大的速度，下列措施可行的是__________。 A. 减小金属水平导轨的长度 B. 增加金属棒的长度 C. 向右移动滑动变阻器的滑片 D. 增加金属水平导轨的长度 （4）若滑动变阻器滑片放在中间的位置，则通过金属棒的电流大小为__________A。（结果保留两位有效数字） 四、解答题（16题8分，17题12分） 16. 如图所示，电阻忽略不计、间距L=0.4m的平行导轨，水平放置在磁感应强度大小B=10T的匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上，一质量m=2kg，电阻不计的导体棒ab垂直于导轨放置，并与导轨接触良好。导体棒ab与重物用轻细线连接（线质量不计）。细线对ab的拉力为水平方向。初始细线被拉直，现将重物静止释放后导体棒ab始终保持静止。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R=5Ω，ab与导轨间动摩擦因数=0.3（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），其余一切摩擦不计。取重力加速度g=10m/s2。则： （1）导体棒ab受到的安培力； （2）重物重力G的最大值。 17. 某质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器、磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。现有一质量为m、电荷量为粒子（不计重力）从由静止出发、经A加速后，该粒子从进入B恰好做匀速运动、粒子从、点进入C后做匀速圆周运动，打在底片上的M点。求： （1）粒子进入速度选择器的速度大小v。 （2）速度选择器两板间的电压。 （3）M点到的距离L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 秦皇岛市第三中学2025-2026学年度第一学期 第二次月考 高二 物理试卷 一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分） 1. 如图所示表示磁场B方向、点电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F方向的相互关系图，这四个图中正确的是其中B，C选项为负电荷，B，F，v的方向两两互相垂直 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据A图示，由左手定则可知，洛伦兹力向左下，故A正确； B．根据B图示，由左手定则可知，洛伦兹力竖直向上，故B错误； C．根据C图示，由左手定则可知，洛伦兹力向右下，故C错误； D．根据D图示，由左手定则可知，洛伦兹力向上，故D错误； 故选A． 2. 在物理学发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列说法正确的是（　　） A. 奥斯特发现了磁场对电流的作用规律 B. 安培提出了分子电流假说 C. 楞次发现了电磁感应定律 D. 法拉第发现电流了电流磁效应 【答案】B 【解析】 【详解】AD．奥斯特坚信电和磁之间一定存在着某种联系，他首先发现了电流的磁效应，突破了人们对电与磁认识的局限，安培发现了磁场对电流的作用规律，故AD错误； B．安培提出了分子电流假说，成功解释了软磁化现象，故B正确； C．楞次发现了感应电流方向遵守的规律楞次定律，法拉第发现了电磁感应定律，故C错误。 故选B。 3. 考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是（　　） A. 涡流 B. 静电感应 C. 电磁阻尼 D. 电磁驱动 【答案】A 【解析】 【详解】金属探测器是通过交流电产生的变化磁场在金属处产生涡流的基本原理。 故选A。 4. 如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间，铝笼可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝笼和磁铁均静止，转动磁铁，会发现铝笼也会跟着发生转动，下列说法正确的是（ ） A. 铝笼是因为受到安培力而转动的 B. 铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同 C. 磁铁从图乙位置开始转动时，铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a D. 当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝笼将保持匀速转动 【答案】A 【解析】 【详解】AC．磁铁从图乙位置开始转动时，导致通过铝笼截面的磁通量增加，从而产生感应电流，方向为，因而受到安培力作用，导致铝笼转动，所以铝笼是因为受到安培力而转动的，A项正确，C项错误； B．根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝笼与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝笼的转速一定比磁铁的转速小，B项错误； D．当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝笼转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝笼会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，D项错误。 故选A。 5. 如图所示，虚线左侧的匀强磁场垂直纸面向外，右侧的匀强磁场垂直纸面向里。一金属小球从固定的光滑绝缘圆弧轨道上的点a无初速度释放后向右侧运动到最高点b的过程中，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点等高 B. 小球在最低点处于平衡状态 C. 小球在穿过虚线时内部会产生涡流 D. 小球在穿过虚线时受到竖直向上的磁场力 【答案】C 【解析】 【详解】BCD．小球在穿过虚线时内部会产生涡流，穿过小球的磁通量发生变化，小球内部会产生涡流，小球在最低点除需做圆周运动的向心力以外，水平方向还受到向左的电磁阻尼，选项BD均错误，选项C正确； A．由于电磁阻尼，b点一定低于a点，选项A错误。 故选C。 6. 如下图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁右上方用绝缘轻杆悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。 当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（　　） A. 轻杆拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B. 轻杆的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C. 轻杆的拉力增大，条形磁铁对桌面的摩擦力水平向左 D. 轻杆的拉力减小，条形磁铁对桌面的摩擦力水平向右 【答案】A 【解析】 【详解】以通电导线为研究对象，由左手定则判断知导线所受的安培力方向斜向左下方，有竖直向下的分力，所以轻杆的拉力增大； 根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的力方向斜向右上方，有竖直向上的分力，条形磁铁对桌面的压力减小。磁铁有向右运动的趋势，受到桌面给磁铁水平向左的摩擦力； 再根据牛顿第三定律可知条形磁铁对桌面的摩擦力水平向右。 选项A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图所示，电路中A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L电阻不可忽略，下列说法中正确的是(  ) A. 合上开关K接通电路时，A1和A2均立即点亮 B. 合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 C. 断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 D. 断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1闪亮一下才熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．合上开关K接通电路时，A2先亮，由于A1与L串联，在L中产生的自感电动势阻碍电流的增加，故A1逐渐亮起来，但是由于L有电阻，故最后A1比A2要暗，故AB错误； CD．断开开关K切断电路时，原来通过A2的电流立刻消失，但是由于L中产生的自感电动势阻碍电流的减小，故此电流会在L、A1和A2中形成新的回路，故两灯都要过一会儿才熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，粒子a和粒子b所带的电荷量相同，以相同的动能从A点射入匀强磁场中，做圆周运动的半径ra＝2rb，则下列说法正确的是（重力不计）（　　） A. 两粒子都带正电，质量之比＝4 B. 两粒子都带负电，质量之比＝4 C. 两粒子都带正电，质量之比＝ D. 两粒子都带负电，质量之比＝ 【答案】B 【解析】 【详解】由动能表达式Ek＝mv2 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得粒子做圆周运动的半径r＝ 联立可得 根据题意有qa＝qb、Eka＝Ekb，可知质量m与半径r的平方成正比，故 再根据左手定则可知两粒子都带负电，故选B。 二、多选题（本题共5小题，每题6分，共30分。选对但不全得3分） 9. 如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由b到a的感应电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】A．根据右手定则，可知图中感应电流方向由a到b，故A错误； B．图中导体ab向纸外运动，根据右手定则，感应电流方向由b到a，故B正确； C．根据楞次定律，可知闭合电路中磁通量减少，感应电流磁场方向垂直纸面向里，故感应电流方向由b到a，故C正确； D．图中ab棒切割磁感线，根据右手定则可知，导体棒ab中电流由b到a，故D正确。 故选BCD。 10. 、、、四种离子，它们带等量同种电荷，质量关系为，以不相等的速率（）进入速度选择器后，有两种离子从选择器中射出，进入磁感应强度为的磁场，如图所示。由此可以判断（不计离子重力）（　　） A. 四种离子带正电，射向的是离子 B. 四种离子带负电，射向的是离子 C. 四种离子带正电，射向的是离子 D. 四种离子带负电，射向的是离子 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】通过速度选择器粒子受力平衡 解得速度为 则射出速度选择器的离子为和，在磁感应强度为的磁场中，根据 可知质量大的半径大，因射向的半径大，则为离子，射向的是离子，磁垂直纸面向外，根据左手定则可知四种离子带负电。 故选BD。 11. 如图甲所示，一正方形单匝线框架放在光滑绝缘的水平面上，在水平向右的拉力作用下从图示位置由静止开始始终向右做匀加速运动，线框右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，磁场区域足够大，线框的右边始终与磁场的边界平行，线框的质量为1kg，电阻为1Ω，整个运动过程中，拉力的大小随时间变化如图乙所示，则 A. 线框运动的加速度为5m/s² B. 线框刚好完全进入磁场的时刻为t=1.2s C. 线框的边长为0.55m D. 磁场的磁感应强度大小为1.1T 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由乙图可知，线框在磁场外受到的合外力为5N，则运动的加速度 a=m/s2=5m/ s2 A项正确； B．线框进磁场的过程中，F- =ma，即F=+ma，线框刚进磁场时， 10=×5×1+5 刚好完全进磁场时 11=×5×t+5 求得t=1.2s，B项正确： C．线框的边长为 L=×5×（122-12）m=1.1m C项错误： D．由得磁感应强度 B=T 选项D项错误； 故选AB. 12. 如图所示，重力不计的带电粒子以某一速度从两平行金属板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，做匀速直线运动。若粒子进入场区的水平速度增大，但粒子仍能穿越该磁场区域，则（　　） A. 粒子可能带正电 B. 粒子一定向下偏转 C. 粒子的速度可能越来越小 D. 粒子仍做直线运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，粒子做匀速直线运动与电性无关，故A正确； B．根据洛伦兹力表达式 可知 进入的水平速度增加，会使洛伦兹力增大，从而与粒子所受电场力不再平衡，但粒子电性不确定，则粒子不一定向下偏转，还可能向上偏转，故B错误； C．不论粒子电性如何，增大速度后，可能会在电场力的反方向上发生位移，故此后电场力将做负功，即粒子的速度越来越小。故C正确； D．根据C项的分析，可知粒子要发生偏转，不在做直线运动。故D错误。 故选AC。 13. 如图是回旋加速器结构示意图，主要由两个半圆形的中空铜D形盒构成，两盒间留有一狭缝，置于真空中。匀强磁场B垂直穿过盒面，由高频振荡器产生的交变电压加在两盒间的狭缝处。关于回旋加速器，下列说法正确的是（　　） A. 图中两D形盒内所加磁场使粒子发生偏转 B. 图中两D形盒间所加电场使粒子发生偏转 C. 粒子在磁场中的运动周期随粒子速度的增大而减小 D. 图中D形盒的半径越大，同一粒子最终获得的动能越大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．回旋加速度器原理是利用电场加速带电粒子，利用磁场改变带电粒子的运动方向，故A正确，B错误； C．带电粒子在磁场中运动周期 周期与粒子运动的速度大小无关，所以带电粒子运动的周期不变，故B错误； D．根据 带电粒子的最大动能为 可知，带电粒子的最大动能与磁场和加速器半径有关，与交变电压无关，半径越大，最大动能越大，故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，14题8分；15题10分） 14. 小明和小强做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 （1）按图甲连接电路，闭合开关，发现电流计指针向左偏转；断开开关，________，再次闭合开关，发现电流计指针向右偏转。从而推断出__________与电流方向的关系。 （2）小明用图乙所示的装置做实验，将条形磁铁（下端为N极）从螺线管取出的过 程中，观察到电流计指针向________偏转（选填“左”或“右”）。 （3）小强用图丙所示的装置做实验。闭合开关，当导体棒向________（选填“左”、“右”、“上”或“下”）运动时，可观察到电流计指针向左偏转。 【答案】（1） ①. 互换电流计两个接线柱的连线##互换电源正负极的连线 ②. 电流计指针偏转方向 （2）右 （3）右 【解析】 【小问1详解】 [1][2]更换灵敏电流计的两个接线柱的连线或对调电源的两极，可使灵敏电流计反向偏转，可知灵敏电流计指针的偏转方向与电流方向有关； 【小问2详解】 由甲图可知，当电流从电流计左端流入从右端流出时，电流计的指针向左偏转；当电流从电流计的右端流入从左端流出时，电流计的指针向右偏转；在乙图可，将条形磁铁（下端为N极）从螺线管取出的过程中，线圈中的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向向下，根据安培定则可知，电流从电流计的右端流入从左端流出时，电流计的指针向右偏转； 【小问3详解】 根据上述分析可知，灵敏电流计的指针向左偏转时，电流应从负接线柱流进电流计，结合安培定则可知，导体棒应向右运动。 15. 如图所示，在“探究磁场对通电导线的作用力”实验中，两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中，磁感应强度垂直于导轨平面，当金属棒受到安培力作用时沿导轨运动，忽略金属棒与导轨之间的摩擦。现用器材：电池组（、）、开关、滑动变阻器（、2A）、金属棒、导线若干（电阻忽略）、蹄形磁铁、导轨（电阻忽略）等。 （1）为了保护电路，开始连接器材时，开关应断开，滑动变阻器应滑至__________（选填：“最左端”、“中端”、“最右端”）后，再闭合开关，观察到金属棒水平向__________运动（填“左”或“右”）； （2）若要改变金属棒的运动方向，下列措施可行的是__________： A. 仅改变电流的大小 B. 仅改变磁场的方向 C. 电流的方向和磁场的方向同时改变 D. 调节滑动变阻器滑片，减少接入电路的电阻 （3）若滑动变阻器处在中点，为了使金属棒在离开导轨时可能具有更大的速度，下列措施可行的是__________。 A. 减小金属水平导轨长度 B. 增加金属棒的长度 C. 向右移动滑动变阻器的滑片 D. 增加金属水平导轨的长度 （4）若滑动变阻器滑片放在中间的位置，则通过金属棒的电流大小为__________A。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 最右端 ②. 右 （2）B （3）D （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]为了保护电路，闭合开关之前，滑片应位于最大阻值处，即滑动变阻器的滑片应滑至最右端； [2]闭合开关后，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力水平向右，故闭合开关后，导体棒将向右运动； 【小问2详解】 A．改变电流大小只会改变导体棒受到安培力的大小，无法改变导体棒受到安培力的方向，即无法改变导体棒的运动方向，A错误； B．只改变磁场方向，可以改变导体棒所受安培力的方向，因此导体棒的运动方向随之改变，B正确； C．电流的方向和磁场的方向同时改变,则导体棒受到安培力的方向不变，因此导体棒的运动方向不变，C错误； D．调节滑动变阻器滑片，减少接入电路的电阻，导体棒中的电流随之增大，导体棒受到的安培力增大，但所受安培力的方向不变，导体棒的运动方向不变，D错误。 故选B。 【小问3详解】 设金属棒运动速度为v，根据反电动势的作用及闭合电路欧姆定律有导体棒中的电流 由牛顿第二定律则有 联立解得 由此可知，金属棒做加速度减小的加速运动，直至匀速运动。 AD．若离开轨道时，未达到最大速度，增加金属水平导轨的长度可使加速时间更长，即可获得更大速度，A错误，D正确； B．增加金属棒的长度可知，质量增大，加速度减小，故速度变小，B错误； C．向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器电阻增大，加速度减小，故速度变小，C错误。 故选D。 【小问4详解】 若滑动变阻器滑片放在中间的位置，根据欧姆定律可知，通过金属棒的电流大小为 四、解答题（16题8分，17题12分） 16. 如图所示，电阻忽略不计、间距L=0.4m的平行导轨，水平放置在磁感应强度大小B=10T的匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上，一质量m=2kg，电阻不计的导体棒ab垂直于导轨放置，并与导轨接触良好。导体棒ab与重物用轻细线连接（线质量不计）。细线对ab的拉力为水平方向。初始细线被拉直，现将重物静止释放后导体棒ab始终保持静止。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R=5Ω，ab与导轨间动摩擦因数=0.3（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），其余一切摩擦不计。取重力加速度g=10m/s2。则： （1）导体棒ab受到的安培力； （2）重物重力G的最大值。 【答案】（1）4N，方向水平向左 （2）10N 【解析】 【小问1详解】 电路的电流 =1A ab受到的安培力 F=BIL=4N 方向水平向左 【小问2详解】 ab受到的最大静摩擦 =6N 根据平衡可知，摩擦力方向向左时，重物重力最大 对重物可知 =10N 17. 某质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器、磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。现有一质量为m、电荷量为的粒子（不计重力）从由静止出发、经A加速后，该粒子从进入B恰好做匀速运动、粒子从、点进入C后做匀速圆周运动，打在底片上的M点。求： （1）粒子进入速度选择器的速度大小v。 （2）速度选择器两板间的电压。 （3）M点到的距离L。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在A中加速过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子在B中做匀速直线运动，根据受力平衡有 解得 【小问3详解】 粒子在C中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $