精品解析：安徽省淮南市淮南第三中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

安徽省淮南第三中学2025-2026学年高三上学期期中 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. “飞椅”是游乐场中常见的游乐项目。钢绳一端固定在转轴上，另一端系着座椅，座椅同时乘坐甲、乙两人，当座椅随着转轴匀速转动时（　　） A. 甲的转动周期等于乙的转动周期 B. 甲的向心加速度小于乙的向心加速度 C. 甲的线速度等于乙的线速度 D. 甲的角速度大于乙的角速度 【答案】A 【解析】 【详解】AD．甲、乙两人同轴转动周期和角速度相同，故A正确，D错误； BC．甲、乙两人距离转轴的水平距离，即转动半径，根据 可知，故BC错误。 故选A 2. 研究表明，雨滴在下落过程中所受到的空气阻力随着下落速度的增大而增大。雨滴由静止竖直下落，下列速度-时间图像能大致描述该过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】雨滴从空中由静止竖直下落，受到的空气阻力随速度增大而增大，可知一开始空气阻力小于重力，根据牛顿第二定律可得 可知雨滴合力向下，速度增大，空气阻力随之增大，加速度逐渐减小，所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大，图像的斜率表示加速度，可知C能大致描述该过程。 故选C。 3. 某星球的半径约为地球半径的10倍，同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍，不考虑自转的影响，则该星球质量约为地球质量的（　　） A. 10倍 B. 30倍 C. 100倍 D. 300倍 【答案】D 【解析】 【详解】设中心天体质量，在星球表面，万有引力近似等于重力，则有 解得 由于该星球表面重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，星球的半径约为地球半径的10倍，则有 即该星球质量约为地球质量的300倍。 故选D。 4. “国际热核聚变实验堆（ITER）计划”俗称“人造太阳”，属于人工可控热核反应堆，该装置中发生的核聚变反应是和聚变生成并释放能量。该核聚变反应方程是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】核聚变反应需满足质量数和电荷数守恒。反应物为（质量数2，电荷数1）和（质量数3，电荷数1），总质量数2+3=5，总电荷数1+1=2，生成物中的质量数为4，电荷数为2，可知核聚变反应方程是 故选D。 5. 如图甲所示，不可伸长的细绳一端固定在点，另一端连接小球。小球绕着点在竖直面内做完整的圆周运动，细绳与竖直向下方向间的夹角为，绳中拉力大小为，与的关系如图乙所示，取。则小球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小球在最低点时的速度为，从最低点开始转过角时，根据机械能守恒有 根据牛顿第二定律可得 联立可得 可得 解得小球的质量 故选B。 6. 如图所示，喷水池中央立柱上端处有两个喷水口，分别以速度、沿水平方向、斜向上方喷水，两水柱均垂直落在倾角为的斜面上。若斜向上方喷出的水柱的最高点与点连线与斜面平行，且大小为，取，忽略空气阻力。则（　　） A. 中央立柱的高度为 B. 的大小为 C. 的方向与水平方向夹角的正切值为 D. 斜向上方喷出的水柱从喷出至落到斜面上的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对平抛，根据几何关系可知水平位移为 竖直方向有 水柱垂直落在倾角为的斜面上，可知速度偏转角为，有 又 联立解得， 可得中央立柱的高度为，故A错误； C．对斜抛，设的方向与水平方向夹角为，斜向上方喷出的水柱的最高点与点连线与斜面平行，将斜抛至最高点看成是从最高点向左平抛，可得 可得，故C错误； BD．水柱垂直落在倾角为的斜面上，则此时速度的竖直分量为 位移关系有 设运动时间为，有 联立解得， 故B错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，光滑绝缘的水平面上，在宽度的区域内存在一水平向左的匀强电场，电场强度大小为。在电场区域内的水平面上某位置静止释放质量、带电荷量的小滑块（可视为质点），则小滑块离开电场时最大速度（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】滑块在电场中所受电场力方向向左，当滑块从电场右边缘静止释放时，滑块从左边缘离开电场时速度达到最大，根据动能定理有 解得 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别连接着质量为、的、两球，用手托住球，使球刚好静止于地面。忽略一切摩擦和空气阻力。在球由静止释放到落地的过程中（　　） A. 球机械能增加 B. 球机械能守恒 C. 球机械能减少 D. 球机械能增加 【答案】AC 【解析】 【详解】ACD．由题可知，释放后，绳子的拉力对A球做正功，对B球做负功，因此A球的机械能增大，B球的机械能减小，A、B组成的系统机械能守恒，则A球增加的机械能等于B球减小的机械能，故AC正确，D错误； B．根据上述分析可知，A球的机械能增大，机械能不守恒，故B错误。 故选AC。 9. 如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻和电压恒定的交流电源、开关构成闭合回路，副线圈接有定值电阻、滑动变阻器，其中，滑动变阻器的最大阻值为，原副线圈匝数比，电表均为理想交流电表。闭合开关，调节使阻值从最大逐渐减小到一半的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数不变 B. 电流表的示数减小 C. 和的功率都减小 D. 与的功率之和减小 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．在原线圈回路中，把理想变压器、和等效为一个电阻，并与电阻串联，则等效电阻 根据电压与匝数的关系 可得 根据电流与匝数的关系 可得 则有 其中 可得等效电阻 当滑动变阻器总阻值为时，与并联后的阻值是，则等效电阻此时为 调节使阻值从最大逐渐减小，等效电阻从2逐渐减小，则在原线圈回路中有 其中U为交流电源的有效值，且不变，不变，故原线圈中的电流增大； 根据 可知两端的逐渐电压增大； 根据 可知功率逐渐增大； 在原线圈回路中，根据 可知原线圈的电压逐渐减小； 根据电压与匝数关系 可知副线圈的电压逐渐减小，电压表的示数减小； 根据 可知逐渐减小，电流表示数减小； 根据 可知功率逐渐减小，故B正确，AC错误； D．把等效为电源的内阻，等效电阻最大时为，等于等效电源的内阻，此时等效电阻的功率最大，等效电阻逐渐减小，等效电阻的功率减小，即与的功率之和减小，故D正确。 故选BD 10. 如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（　　） A. 粒子带负电荷 B. 粒子速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为 D. N与点相距 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子向下偏转，根据左手定则判断可知粒子带负电，故A正确； BC．粒子运动的轨迹如图 由于速度方向与y轴正方向的夹角，根据几何关系可知， 则粒子运动的轨道半径为 带电粒子在磁场中做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有 解得，故B错误，C正确； D．N与O点的距离为，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量，重物和动滑轮的总质量，当地重力加速度。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为_____cm。 （2）实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为，则该过程中，系统重力势能减少量为_____J，系统动能增加量为_____J。（结果均保留3位有效数字） （3）实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（　　）（填序号） A. 滑块的质量没有远远大于重物的质量 B. 气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况 C. 气垫导轨没有调水平，出现了左高右低的情况 D. 释放滑块时不小心给了滑块一个初速度 （4）找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门的距离进行多次测量，得到多组和，并计算对应的和。在坐标纸上建立坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于_____，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 0.0980 ②. 0.127 （3）BD （4） 【解析】 【小问1详解】 图乙可知游标卡尺精度为0.1mm，故宽度 【小问2详解】 [1]系统重力势能减少量 [2]系统动能增加量 因为 代入 题中数据，联立解得 【小问3详解】 A．滑块质量与重物质量的大小关系，不影响系统重力势能减少量和动能增加量的理论关系，不是导致两者不相等的原因，故A错误； B．气垫导轨左低右高，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做正功，会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故B正确； C．气垫导轨左高右低，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做负功，会使动能增加量小于重力势能减少量，与第（2）问计算结果不符合，故C错误； D．释放滑块时给了初速度，会使动能增加量偏大，即会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故D正确。 故选BD。 【小问4详解】 由第（2）问分析可知，若系统机械能守恒有 整理得 可知图像斜率数值 可知若图线是直线且斜率近似等于，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。 12. 某课外兴趣小组利用两个电压表测量电阻的阻值，实验小组设计如图所示的电路图进行实验：                    （1）现有两个滑动变阻器阻值调节范围分别为：，，为了减小误差，同时操作又方便，你所选择的变阻器是________ ；（选填“”或“”） （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片移动到最_________端（选填“左”或“右”）； （3）闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，记录电压表、的示数、； （4）重复步骤（3），测量多组和值； （5）根据测量数据作出的关系图线如图所示，求得直线的斜率为，可以得到_________（用斜率和定值电阻表示） （6）因电压表、非理想电表，用该方法测得的阻值与其真实值相比_________（选填“偏大”或“偏小”或“相等”）。 【答案】 ①. b ②. 右 ③. ④. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]为了减小误差，同时操作又方便，滑动变阻器应选择阻值较小的，故选b。 （2）[2] 闭合开关前，应使待测电阻分得电压最小，滑动变阻器的滑片移动到最右端。 （5）[3]根据欧姆定律可得 整理可得 可知图像的斜率为 解得 （6）[4]考虑到电压表的分流，流过的电流等于流过和电压表的电流之和，则有 整理可得 可知实际上图像的斜率为 则有真实值 可知测得的阻值与其真实值相比偏小。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 如图所示，A、B是长度水平传送带的两端，右端处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量的小物块静止在、的中点处。某时刻，一质量的子弹以的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度取。求： （1）子弹射出物块时物块速度的大小； （2）子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰的时间； （3）在子弹射出物块到物块静止的过程中，物块运动的总时间及物块与传送带间产生的热能。 【答案】（1） （2）16s （3）， 【解析】 【小问1详解】 设子弹穿出物块时物块的速度大小为，根据动量守恒定律有 代入数据解得 【小问2详解】 子弹穿出物块后，传送带向右做初速度为零、加速度的匀加速直线运动，物块向左以初速度做匀减速直线运动，设加速度大小为，经过时间速度减为零，通过的距离为，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有， 联立代入数据解得，，，即物块仍然在传送带上。 之后，物块向右匀加速运动，设经过时间与传送带速度相等为，则有 代入数据解得， 所以，物块与传送带速度相等时，物块恰好回到位置点。之后，物块与传送带一起加速到第一 次与挡板相碰，设经过的时间为，则 代入数据解得 设子弹穿出物块到物块第一次与挡板相碰的时间为，则 【小问3详解】 设物块第一次与挡板相碰前速度为，有 由于物块与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，所以每次相碰后速度减为碰前的二分之一，由于传送带一直做匀加速运动，物块与传送带速度不可能再相等。所以，物块以大小相等的加速度先做匀减速后做匀加速运动，每次都以前一次相碰后速度大小与挡板相碰，经过无穷多次，速度减为零，在挡板前被挡板挡住静止。 设第一次相碰后到第二次碰撞所经历的时间为，则有 设第二次相碰后到第三次碰撞所经历的时间为，有 设第三次相碰后到第四次碰撞所经历的时间为，有 …… 第一次相碰后到物块静止时间为，则 子弹穿出物块到物块静止过程中，物块运动的总时间，则 在子弹穿出物块到物块第一次与挡板相碰的时间内，设物块相对传送带的位移为，则 在第一次相碰后到物块静止时间内，设物块相对传送带的位移为，则 在子弹穿出物块到物块静止的过程中，物块与传送带间产生的热能为，则 14. 如图所示，虚线左侧的匀强电场与水平虚线间的夹角为，虚线右侧的匀强电场竖直向下，场强大小相等，一质量为，电荷量为的带正电的小球，从水平虚线上的点以某一速度竖直向上抛出，一段时间后从竖直虚线的点（图中未画出）垂直虚线进入右侧电场，速度大小是点的两倍，最终小球由水平虚线的点（图中未画出）离开电场。已知，重力加速度为，，。求： （1）求匀强电场强度的大小； （2）小球从点运动到点的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设点速度大小为，小球从到点，根据牛顿第二定律，水平方向有  竖直方向有  并且 解得： 【小问2详解】 由上面分析可得，到过程中加速度为 位移 可得 从点到点过程中加速度为 根据位移公式有 解得： 则到时间为 15. 如图所示，两根平行放置的四分之一光滑圆弧导轨，半径为r、间距为d，其中、水平，、竖直，导轨电阻不计，在导轨顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。长为d、质量为m的金属棒从导轨顶端MN处由静止释放，到达导轨底端PQ时的速度大小为（g为当地的重力加速度），整个过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。金属棒从PQ处脱离导轨后水平飞出，两端通过轻质金属丝线（图中未画出）分别与导轨P、Q端相连接，金属丝线足够长始终未绷紧。金属棒从PQ飞出水平位移大小为x（未知）时，速度大小为v且与水平方向的夹角为；金属棒又从该位置经过一段时间后，速度变为竖直向下。金属棒与金属丝线的电阻均不计，不考虑金属丝线切割磁感线产生的影响，求： （1）金属棒到达导轨底端PQ时受到的安培力大小F； （2）水平位移x的大小； （3）若金属棒由MN运动到PQ的过程中，电阻R上产生的热量为；金属棒由PQ运动到速度变为竖直向下的过程中，电阻R上产生的热量为，求与的比值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒从导轨顶端MN处由静止释放，到达导轨底端PQ时的速度大小为，则有 安培力 （2）水平位移为x，水平方向运用动量定理得 又这段时间内通过人的电荷量 平均感应电流 平均感应电动势 磁通量的变化量 联立可得 （3）分两个过程来求，第一个过程由静止释放，到达导轨底端PQ；设这个过程R上产生的热量为，由能量守恒得 解得 第二个过程由导轨底端PQ飞出到速度变为竖直向下，设这个过程上产生的热量为，水平方向能量守恒得 解得 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽省淮南第三中学2025-2026学年高三上学期期中 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. “飞椅”是游乐场中常见的游乐项目。钢绳一端固定在转轴上，另一端系着座椅，座椅同时乘坐甲、乙两人，当座椅随着转轴匀速转动时（　　） A. 甲的转动周期等于乙的转动周期 B. 甲向心加速度小于乙的向心加速度 C. 甲的线速度等于乙的线速度 D. 甲的角速度大于乙的角速度 2. 研究表明，雨滴在下落过程中所受到的空气阻力随着下落速度的增大而增大。雨滴由静止竖直下落，下列速度-时间图像能大致描述该过程的是（　　） A. B. C. D. 3. 某星球的半径约为地球半径的10倍，同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍，不考虑自转的影响，则该星球质量约为地球质量的（　　） A. 10倍 B. 30倍 C. 100倍 D. 300倍 4. “国际热核聚变实验堆（ITER）计划”俗称“人造太阳”，属于人工可控热核反应堆，该装置中发生的核聚变反应是和聚变生成并释放能量。该核聚变反应方程是（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，不可伸长的细绳一端固定在点，另一端连接小球。小球绕着点在竖直面内做完整的圆周运动，细绳与竖直向下方向间的夹角为，绳中拉力大小为，与的关系如图乙所示，取。则小球的质量为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，喷水池中央立柱的上端处有两个喷水口，分别以速度、沿水平方向、斜向上方喷水，两水柱均垂直落在倾角为的斜面上。若斜向上方喷出的水柱的最高点与点连线与斜面平行，且大小为，取，忽略空气阻力。则（　　） A. 中央立柱的高度为 B. 的大小为 C. 的方向与水平方向夹角的正切值为 D. 斜向上方喷出的水柱从喷出至落到斜面上的时间为 7. 如图所示，光滑绝缘水平面上，在宽度的区域内存在一水平向左的匀强电场，电场强度大小为。在电场区域内的水平面上某位置静止释放质量、带电荷量的小滑块（可视为质点），则小滑块离开电场时最大速度（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别连接着质量为、的、两球，用手托住球，使球刚好静止于地面。忽略一切摩擦和空气阻力。在球由静止释放到落地的过程中（　　） A. 球机械能增加 B. 球机械能守恒 C. 球机械能减少 D. 球机械能增加 9. 如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻和电压恒定的交流电源、开关构成闭合回路，副线圈接有定值电阻、滑动变阻器，其中，滑动变阻器的最大阻值为，原副线圈匝数比，电表均为理想交流电表。闭合开关，调节使阻值从最大逐渐减小到一半的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数不变 B. 电流表的示数减小 C. 和的功率都减小 D. 与的功率之和减小 10. 如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（　　） A. 粒子带负电荷 B. 粒子速度大小 C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为 D. N与点相距 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量，重物和动滑轮的总质量，当地重力加速度。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为_____cm。 （2）实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为，则该过程中，系统重力势能减少量为_____J，系统动能增加量为_____J。（结果均保留3位有效数字） （3）实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（　　）（填序号） A. 滑块的质量没有远远大于重物的质量 B. 气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况 C. 气垫导轨没有调水平，出现了左高右低的情况 D. 释放滑块时不小心给了滑块一个初速度 （4）找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门距离进行多次测量，得到多组和，并计算对应的和。在坐标纸上建立坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于_____，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字） 12. 某课外兴趣小组利用两个电压表测量电阻的阻值，实验小组设计如图所示的电路图进行实验：                    （1）现有两个滑动变阻器阻值调节范围分别为：，，为了减小误差，同时操作又方便，你所选择的变阻器是________ ；（选填“”或“”） （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片移动到最_________端（选填“左”或“右”）； （3）闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，记录电压表、的示数、； （4）重复步骤（3），测量多组和值； （5）根据测量数据作出的关系图线如图所示，求得直线的斜率为，可以得到_________（用斜率和定值电阻表示） （6）因电压表、非理想电表，用该方法测得的阻值与其真实值相比_________（选填“偏大”或“偏小”或“相等”）。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 如图所示，A、B是长度水平传送带的两端，右端处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量的小物块静止在、的中点处。某时刻，一质量的子弹以的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度取。求： （1）子弹射出物块时物块速度的大小； （2）子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰的时间； （3）在子弹射出物块到物块静止的过程中，物块运动的总时间及物块与传送带间产生的热能。 14. 如图所示，虚线左侧的匀强电场与水平虚线间的夹角为，虚线右侧的匀强电场竖直向下，场强大小相等，一质量为，电荷量为的带正电的小球，从水平虚线上的点以某一速度竖直向上抛出，一段时间后从竖直虚线的点（图中未画出）垂直虚线进入右侧电场，速度大小是点的两倍，最终小球由水平虚线的点（图中未画出）离开电场。已知，重力加速度为，，。求： （1）求匀强电场强度的大小； （2）小球从点运动到点的时间。 15. 如图所示，两根平行放置的四分之一光滑圆弧导轨，半径为r、间距为d，其中、水平，、竖直，导轨电阻不计，在导轨顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。长为d、质量为m的金属棒从导轨顶端MN处由静止释放，到达导轨底端PQ时的速度大小为（g为当地的重力加速度），整个过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。金属棒从PQ处脱离导轨后水平飞出，两端通过轻质金属丝线（图中未画出）分别与导轨P、Q端相连接，金属丝线足够长始终未绷紧。金属棒从PQ飞出水平位移大小为x（未知）时，速度大小为v且与水平方向的夹角为；金属棒又从该位置经过一段时间后，速度变为竖直向下。金属棒与金属丝线的电阻均不计，不考虑金属丝线切割磁感线产生的影响，求： （1）金属棒到达导轨底端PQ时受到的安培力大小F； （2）水平位移x的大小； （3）若金属棒由MN运动到PQ过程中，电阻R上产生的热量为；金属棒由PQ运动到速度变为竖直向下的过程中，电阻R上产生的热量为，求与的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $