精品解析：广西北海市2025-2026学年高二上学期期末教学质量检测物理试题

北海市2025年秋季学期期末教学质量检测 高二物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：选择性必修第一册第一章，必修第三册，选择性必修第二册第一、二章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 下列关于电场和磁场的说法正确的是（　　） A. 由电场强度定义式可知，电场强度E与试探电荷受到的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比 B. 磁感应强度的适用条件是通电导线与磁场方向平行 C. 磁场对放入其中的通电导线不一定有力的作用 D. 电场线和磁感线都是客观存在的曲线，分别用于描述电场和磁场的分布 2. 如图所示，质量为的小球静止在光滑的水平面上，质量为的小球以速度向运动，并与发生对心弹性碰撞。碰后、两小球的速度分别为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为两闭合线圈A、B，其半径分别为2m、1m，垂直纸面向里、磁感应强度大小为1T的匀强磁场只分布在B线圈内，以下说法正确的是（　　） A. A中磁通量大小为 B. B中磁通量大小 C. 若磁场随时间均匀增强，A中有感应电流 D. 若磁场随时间均匀减弱，B中无感应电流 4. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两条实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力，下列说法中正确的是（　　） A. M、N都带负电荷 B. M在b点的电势能小于它在a点的电势能 C. N在d点的动能等于它在e点的动能 D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 5. 如图甲所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，从t=0时开始受到一水平向左的推力F作用，推力F的大小随时间t变化的关系如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s²，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体在0-10s内的动量变化量为（ ） A. 36kg·m/s B. 84kg·m/s C. 100kg·m/s D. 200kg·m/s 6. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻且。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　） A. 驾驶员饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 B. 驾驶员饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 C. 驾驶员饮酒越多，电压表和电流表的示数越小 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 7. 如图所示，虚线框中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形金属框MNQP边长为d、总电阻为R。若金属框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3d的匀强磁场区域。设当MN边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为F；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为，则（　　） A ； B. ； C. ； D. ； 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧。如图乙是喷涂原理示意图，静电喷涂利用了电荷之间的相互作用。下列表述正确的有（　　） A. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在左侧，静电力对矿粉做正功 B. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在右侧，静电力对矿粉做负功 C. 图乙中，涂料微粒一定带正电，喷嘴与工件之间的电场为匀强电场 D. 图乙中，涂料微粒一定带负电，喷嘴与工件之间的电场为非匀强电场 9. 如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，则（　　） A. 电动机线圈内阻0.5Ω B. 电动机正常工作时的输入功率为2W C. 电动机正常工作时的热功率为1W D. 电动机正常工作时的输出功率为1.5W 10. 如图所示，质量为的木板B静止在光滑水平地面上，木板B的右侧固定有一水平放置的轻质弹簧，弹簧处于原长时左端位于O点，在O点左侧的木板上表面粗糙，在O点右侧的木板上表面光滑，先将一质量的木块A以的初速度由木板B的左端开始向右运动，1s后木块A与弹簧接触，一段时间后，木块A又返回O点左侧，最终与木板B以相同的速度运动，若木块A与粗糙区域间的动摩擦因数为，弹簧始终没有超出弹性限度，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 木板的粗糙区域长2m B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 木板B的最大速度为 D. 全过程产生的热量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。 （1）点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，入射球多次从斜轨上位置由静止释放，位置是其平均落地点，测量平抛射程。然后把大小相同的被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置由静止释放，与小球相撞，并多次重复。下列步骤中必要的是_____（填选项前的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、 B. 测量小球开始释放高度 C. 测量抛出点距地面的高度 D. 测量平抛射程、 （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____（用上述必要字母表示）。 （3）若两球发生弹性碰撞，则、、之间一定满足的关系是_____（填选项前的符号）。 A. B. C. 12. 干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域。某兴趣小组设计如图甲所示的电路，准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。 （1）实验室提供的器材如下： A.待测干电池（电动势约为1.5V） B.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） C.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.025Ω） D.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） E.电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（R1）（最大阻值约20Ω） G.开关（S），导线若干 实验中电流表应选用__________（填“B”或“C”）；电压表应选用___________（填“D”或“E”）。 （2）在图乙中将所选器材，用笔画线代替导线进行实物连线_____。 （3）闭合开关后，多次移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U和I，在坐标纸上以U为纵轴、I为横轴，选择适当的标度建立坐标，并画出U-I图线。作出的图像与纵轴的截距为d，横轴的截距为s。由此求出电池的电动势为E=___________，电池的内阻为r=___________。（结果用字母表示） 13. 如图所示，在竖直面内建立直角坐标系，在第I象限内存在着水平向右的匀强电场E．电荷量为（）的带电小球（可视为质点）从M点以竖直向上的速度射入第I象限，运动一段时间后，正好垂直y轴于N点穿出电场，过N点时的速度大小仍为。已知重力加速度大小为g，求： （1）带电小球的质量m； （2）N、M两点的电势差和小球运动过程中的最小速率v。 14. 某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治疗，其原理如图所示。竖直平面的圆形区域内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。水平放置的目标靶长为，靶左端M与磁场圆心O间的水平距离为，竖直距离为3L，从电子枪逸出的电子（质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略不计）经加速电场加速后，从磁场边界上的P点沿PO方向（PO与水平方向的夹角为）射入半径的匀强磁场，电子离开磁场的瞬间，其瞬时速度的反向延长线指向圆心。已知，不计电子重力。若调节加速电场的加速电压使电子恰好击中靶右端N点。求： （1）电子击中靶右端N点时电子速度大小； （2）电子击中靶右端N点时从P点运动到N点所用的时间是多少。 15. 如图所示，光滑绝缘水平面上固定放置1、2、3、4四根平行光滑的金属导轨，1、2的间距以及3、4的间距均为d，1、2和3、4间用一段光滑绝缘材料相连，在1、2的左侧连接电动势未知、内阻为r的电源，在3、4的右侧连接阻值为r的电阻。1、2处在磁感应强度大小为B、方向斜向右下方的匀强磁场中，磁场的方向与水平面之间的夹角为，3、4处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，让质量为m的导体棒垂直1、2以及磁场静止放置，合上开关的瞬间导体棒对1、2的压力刚好为0，经过一段时间导体棒以稳定的速度离开1、2，然后滑上3、4直到停止运动（3、4导轨足够长），重力加速度为g，导线、导轨以及导体棒的电阻均忽略不计，，求： （1）电源的电动势E的大小； （2）导体棒滑上3、4的瞬间加速度的大小以及安培力功率P的大小； （3）导体棒在3、4上滑行的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北海市2025年秋季学期期末教学质量检测 高二物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：选择性必修第一册第一章，必修第三册，选择性必修第二册第一、二章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 下列关于电场和磁场的说法正确的是（　　） A. 由电场强度定义式可知，电场强度E与试探电荷受到的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比 B. 磁感应强度的适用条件是通电导线与磁场方向平行 C. 磁场对放入其中的通电导线不一定有力的作用 D. 电场线和磁感线都是客观存在的曲线，分别用于描述电场和磁场的分布 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度定义式采用比值定义法，由电场本身决定，与试探电荷的电荷量和所受电场力无关。故不与成正比，也不与成反比，故A错误； B．根据磁感应强度公式，其适用条件是通电导线与磁场方向垂直（此时安培力最大）。当导线与磁场方向平行时安培力，则公式不成立，故B错误； C．磁场对通电导线的作用力（安培力）取决于电流方向与磁场方向的夹角：当二者平行时，安培力为零；当不平行时，安培力不为零。因此，磁场对通电导线不一定有力的作用，故C正确； D．电场线和磁感线是人为引入的假想曲线，用于直观描述电场和磁场的分布，并非客观存在的实体。故D错误。 故选C。 2. 如图所示，质量为的小球静止在光滑的水平面上，质量为的小球以速度向运动，并与发生对心弹性碰撞。碰后、两小球的速度分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对A、B两球组成的系统碰撞前后 由动量守恒定律得 对弹性碰撞由机械能守恒定律得 联立代入数据解得， 故选A。 3. 如图所示为两闭合线圈A、B，其半径分别为2m、1m，垂直纸面向里、磁感应强度大小为1T的匀强磁场只分布在B线圈内，以下说法正确的是（　　） A. A中磁通量大小为 B. B中磁通量大小为 C. 若磁场随时间均匀增强，A中有感应电流 D. 若磁场随时间均匀减弱，B中无感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线圈A、B中磁感线穿过的有效面积相同，所以A中磁通量大小等于B中磁通量，均为，故AB错误； C．磁场随时间均匀增强，线圈A中磁通量增大，会产生感应电流，故C正确； D．磁场随时间均匀减弱，线圈B中磁通量减小，会产生感应电流，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两条实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力，下列说法中正确的是（　　） A. M、N都带负电荷 B. M在b点的电势能小于它在a点的电势能 C. N在d点的动能等于它在e点的动能 D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，则M带负电荷，N带正电荷，故A错误； B．由于O点点电荷带正电，则离O点越近，电势越高，所以a点电势高于b点电势，且M带负电，所以M在b点的电势能大于它在a点的电势能，故B错误； C．由于e、d两点电势相等，所以N在e、d两点电势能相等，根据能量守恒定律可知，N在d点的动能等于它在e点的动能，故C正确； D．由于c点电势高于d点电势，N带正电，所以N在c点电势能大于在d点的电势能，所以N在从c点运动到d点的过程中电势能减小，电场力做正功，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，从t=0时开始受到一水平向左的推力F作用，推力F的大小随时间t变化的关系如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s²，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体在0-10s内的动量变化量为（ ） A. 36kg·m/s B. 84kg·m/s C. 100kg·m/s D. 200kg·m/s 【答案】A 【解析】 【详解】最大静摩擦力为 则当力F=8N时物块开始向左运动，此时对应的时刻为t=4s，则在4-10s内力F的冲量为 根据动量定理 故选A。 6. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻且。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　） A. 驾驶员饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 B. 驾驶员饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 C. 驾驶员饮酒越多，电压表和电流表的示数越小 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电源的内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，电源的输出功率随外电阻的减小而增大。由图乙可知，由于，则 所以当饮酒量越多时R越小，导致外电路总电阻会减小，但外电路的总电阻始终是大于内阻的，所以随着R的减小电源的输出功率变大，故A错误； B．将和r看成等效内阻，即 所以气敏电阻R消耗的功率相当于等效电源的输出功率。则当时气敏电阻R消耗的功率最大。但由于R的初始阻值与的大小关系未知，所以当R减小时，R消耗的功率不确定，即R消耗的功率不一定减小也可能增大，故B错误； C．因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，根据闭合电路的欧姆定律有 所以电路中的电流增大，即电流表示数变大；电压表示数为 可知电压表示数变小，故C错误； D．根据电压表示数为 可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为 则保持不变，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，虚线框中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形金属框MNQP边长为d、总电阻为R。若金属框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3d的匀强磁场区域。设当MN边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为F；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为，则（　　） A. ； B. ； C. ； D. ； 【答案】B 【解析】 【详解】MN边刚进入磁场时，金属框中产生的电动势 金属框中的电流 金属框受到的安培力 金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能 其中 得 故选B。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧。如图乙是喷涂原理示意图，静电喷涂利用了电荷之间的相互作用。下列表述正确的有（　　） A. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在左侧，静电力对矿粉做正功 B. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在右侧，静电力对矿粉做负功 C. 图乙中，涂料微粒一定带正电，喷嘴与工件之间的电场为匀强电场 D. 图乙中，涂料微粒一定带负电，喷嘴与工件之间的电场为非匀强电场 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图甲中，对矿粉分离的过程，因匀强电场水平向左，可知带正电的矿粉受到向左的电场力落在左侧，静电力对矿粉做正功，A正确，B错误； CD．图乙中，因工件带正电，涂料微粒在电场力作用下向工件运动，则涂料微粒一定带负电，喷嘴与工件之间的电场线大多为曲线，则为非匀强电场，C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，则（　　） A. 电动机线圈内阻为0.5Ω B. 电动机正常工作时的输入功率为2W C. 电动机正常工作时的热功率为1W D. 电动机正常工作时的输出功率为1.5W 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．电动机接入电压为时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻 A正确； B．电动机接入电压为的电路时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率各自的定义式，得电动机正常工作时的输入功率为 B正确； C．电动机正常工作时的热功率 C错误； D．由能量守恒，电动机的输出功率 D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，质量为的木板B静止在光滑水平地面上，木板B的右侧固定有一水平放置的轻质弹簧，弹簧处于原长时左端位于O点，在O点左侧的木板上表面粗糙，在O点右侧的木板上表面光滑，先将一质量的木块A以的初速度由木板B的左端开始向右运动，1s后木块A与弹簧接触，一段时间后，木块A又返回O点左侧，最终与木板B以相同的速度运动，若木块A与粗糙区域间的动摩擦因数为，弹簧始终没有超出弹性限度，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. 木板的粗糙区域长2m B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 木板B的最大速度为 D. 全过程产生的热量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由牛顿第二定律可知，前1s内木块A的加速度大小为 木板B的加速度大小 则木板粗糙区域的长度，故A错误； B．当木块A开始与弹簧接触时，木块A的速度 木板B的速度 此时系统的总动能 当弹簧弹性势能最大时，AB共速，由动量守恒定律可得 解得此时AB的共同速度 此时系统的总动能 由于木块A压缩弹簧的过程系统机械能守恒，故该过程动能的减小量等于弹簧弹性势能的最大值，即，故B正确； C．当木块A再次回到O点时，木板B的速度最大，由动量守恒定律可得 由机械能守恒可得 联立解得， 因此该过程中木板B的最大速度为，故C正确； D．最终木板B与木块A共速，由动量守恒可知末速度为 系统的末动能 由功能关系可知，全过程产生的热量等于全过程系统动能的变化量，因此全过程产生的热量，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。 （1）点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，入射球多次从斜轨上位置由静止释放，位置是其平均落地点，测量平抛射程。然后把大小相同的被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置由静止释放，与小球相撞，并多次重复。下列步骤中必要的是_____（填选项前的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、 B. 测量小球开始释放高度 C. 测量抛出点距地面的高度 D. 测量平抛射程、 （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____（用上述必要字母表示）。 （3）若两球发生弹性碰撞，则、、之间一定满足的关系是_____（填选项前的符号）。 A. B. C. 【答案】（1）AD （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 要验证动量守恒定律，即验证 小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，在空中运动的时间相等，因此由平抛运动在水平方向做匀速直线运动可知，， 代入动量守恒可得 因此实验需要测量两个小球的质量，小球的水平位移，AD正确。 【小问2详解】 由（1）分析可知，两小球碰撞后动量守恒，其表达式为。 【小问3详解】 若两小球发生弹性碰撞，即碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒可知 联立动量守恒 可得， 代入水平位移与平抛时间关系可得， 分析可得，即。 故选A。 12. 干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域。某兴趣小组设计如图甲所示的电路，准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。 （1）实验室提供的器材如下： A.待测干电池（电动势约为1.5V） B.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） C.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.025Ω） D.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） E.电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（R1）（最大阻值约20Ω） G.开关（S），导线若干 实验中电流表应选用__________（填“B”或“C”）；电压表应选用___________（填“D”或“E”）。 （2）在图乙中将所选器材，用笔画线代替导线进行实物连线_____。 （3）闭合开关后，多次移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U和I，在坐标纸上以U为纵轴、I为横轴，选择适当的标度建立坐标，并画出U-I图线。作出的图像与纵轴的截距为d，横轴的截距为s。由此求出电池的电动势为E=___________，电池的内阻为r=___________。（结果用字母表示） 【答案】（1） ①. B ②. D （2） （3） ①. d ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中测量一节干电池的电动势和内阻，则电流表应选用量程为0.6A的B即可；电压表应选用D。 【小问2详解】 电路连线如图 【小问3详解】 [1][2]根据U=E-Ir，由题意可知E=d， 13. 如图所示，在竖直面内建立直角坐标系，在第I象限内存在着水平向右的匀强电场E．电荷量为（）的带电小球（可视为质点）从M点以竖直向上的速度射入第I象限，运动一段时间后，正好垂直y轴于N点穿出电场，过N点时的速度大小仍为。已知重力加速度大小为g，求： （1）带电小球的质量m； （2）N、M两点的电势差和小球运动过程中的最小速率v。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由运动的合成和分解得，水平方向做匀加速运动，加速度为a，竖直方向匀减速，由牛顿第二定律可得 由运动学规律可得，水平方向 竖直方向 解得 带电小球的质量 【小问2详解】 从M运动到N，由动能定理可得 结合运动学规律 解得N点与M点的电势差 M到N做抛体运动，由运动合成和分解可得，任意时刻的速度 解得最小速率为 14. 某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治疗，其原理如图所示。竖直平面的圆形区域内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。水平放置的目标靶长为，靶左端M与磁场圆心O间的水平距离为，竖直距离为3L，从电子枪逸出的电子（质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略不计）经加速电场加速后，从磁场边界上的P点沿PO方向（PO与水平方向的夹角为）射入半径的匀强磁场，电子离开磁场的瞬间，其瞬时速度的反向延长线指向圆心。已知，不计电子重力。若调节加速电场的加速电压使电子恰好击中靶右端N点。求： （1）电子击中靶右端N点时电子的速度大小； （2）电子击中靶右端N点时从P点运动到N点所用的时间是多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电子击中靶右端N点时，作出示意图如图所示 电子离开磁场时速度沿ON方向，设ON与水平方向的夹角为，则有 解得 根据几何关系可知，电子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为 根据几何知识可知轨道半径为 电子磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 电子在磁场中运动的周期 电子在磁场中运动的时间 电子射出磁场后，继续运动了 所用时间 故电子从P点运动到N点所用的时间 15. 如图所示，光滑绝缘的水平面上固定放置1、2、3、4四根平行光滑的金属导轨，1、2的间距以及3、4的间距均为d，1、2和3、4间用一段光滑绝缘材料相连，在1、2的左侧连接电动势未知、内阻为r的电源，在3、4的右侧连接阻值为r的电阻。1、2处在磁感应强度大小为B、方向斜向右下方的匀强磁场中，磁场的方向与水平面之间的夹角为，3、4处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，让质量为m的导体棒垂直1、2以及磁场静止放置，合上开关的瞬间导体棒对1、2的压力刚好为0，经过一段时间导体棒以稳定的速度离开1、2，然后滑上3、4直到停止运动（3、4导轨足够长），重力加速度为g，导线、导轨以及导体棒的电阻均忽略不计，，求： （1）电源的电动势E的大小； （2）导体棒滑上3、4的瞬间加速度的大小以及安培力功率P的大小； （3）导体棒在3、4上滑行距离x。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 合上开关瞬间，由闭合电路欧姆定律可得电流为 所受的安培力为 由平衡条件有 解得 【小问2详解】 当导体棒在1、2上稳定运行时，不受安培力的作用，回路中的电流为0，感应电动势与电源的电动势等大，则有 导体棒滑上3、4的瞬间 由闭合电路欧姆定律可得电流为 安培力为 根据牛顿第二定律，有 安培力的功率大小为 联立解得导体棒滑上3、4的瞬间加速度 安培力功率 【小问3详解】 导体棒在减速运动的过程中，由动量定理可得 感应电动势为 平均电流为 通过的电荷量为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $