精品解析：辽宁省锦州市某校2025-2026学年高三上学期第二次月考物理试卷

2026届高三第一学期第二次阶段性考试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置。 3．请将全部答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．本试卷满分100分，测试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题10小题，共46分。其中1~7题为单项选择题，每小题4分，8~10题为多项选择题，每小题6分。选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 一节干电池电动势为1.5V，表示该电池（　　） A. 工作时两极间的电压恒为1.5V B. 工作时有1.5J的化学能转变为电能 C. 比电动势为1.2V的电池存储的电能多 D. 将1C正电荷由负极输送到正极过程中，非静电力做了1.5J的功 2. 如图所示，一内壁光滑的玻璃管竖直放置，上端开口，下端封闭，管底有一带电小球，整个装置在垂直纸面向里且足够大的匀强磁场中水平向右匀速运动，经过一段时间，小球从上端开口处飞出，若整个过程中小球所带电量不变，则小球从开始至离开管口前的过程，下列说法中正确的是（　　） A. 小球所受洛伦兹力方向竖直向上 B. 小球运动轨迹为抛物线 C. 洛伦兹力对小球做正功 D. 运动过程中小球的机械能守恒 3. 如图，光滑绝缘的水平面上固定两个带有等量正电荷的小球A、B。将一带电小球C放在A、B连线的中点O处，C恰好处于静止状态。若将B缓慢向右移动，则C将（　　） A. 静止不动 B. 向左运动 C. 向右运动 D 可能向左，也可能向右运动 4. 如图甲所示为某型号电磁推进试验舰艇，船体下部的大洞使海水前后贯通．舰艇沿海平面截面图如图乙所示，其与海水接触的两侧壁M和N分别连接舰艇内电源的正极和负极，舰艇内超导体在M、N间产生强磁场，使M、N间海水受到磁场力作用被推出，船因此前进．要使图乙中的舰艇向右前进，则所加磁场的方向应为 A. 水平向左 B. 水平向右 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 5. 如图，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO'是它的对称轴，通电直导线AB与OO'平行，且AB、OO'所在平面与线圈平面垂直。能使线圈中产生方向为abcda的感应电流的做法是 （　　） A. AB中电流I逐渐增大 B. AB沿图中虚线靠近OO' C. 线圈绕OO'轴顺时针转动90（俯视） D. 线圈绕OO'轴逆时针转动90（俯视） 6. 图甲为一闭合线圈，匝数为10匝、面积为、电阻为，线圈处于一垂直纸面向里的匀强磁场中，从开始磁场按如图乙所示规律变化，则（　　） A. 时线圈中电流为逆时针方向 B. 线圈中感应电动势大小为 C. 前通过导线某截面的电荷量为0 D. 前穿过线圈磁通量的变化量为0 7. 图甲中带负电粒子在库仑力作用下绕正点电荷Q做椭圆运动（Q处在椭圆的一个焦点上），图乙中带负电粒子在库仑力作用下绕正点电荷Q做半径为r的匀速圆周运动，粒子带电量为，质量为m，静电力常量为k，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中粒子从b运动到c电势能一直增大 B. 图甲中粒子从b运动到c所用的时间是整个周期的四分之一 C. 图乙中粒子从b运动到c的过程中，库仑力的冲量大小为 D. 图乙中粒子从b运动到c动量变化量大小为 8. 在一正方形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场，现有a、b、c三个比荷（）相同的带电粒子（不计重力）依次从P点沿PQ方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示，带电粒子a从PM边中点O射出，b从M点射出，c从N点射出。则a、b、c三个粒子在磁场中运动的（　　） A. 速率之比为1：2：4 B. 周期之比为1：1：2 C. 时间之比为2：2：1 D. 动量大小之比为1：2：4 9. 质量为m、电荷量为的小金属块A以初速度从光滑绝缘水平高台上飞出。已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场，电场强度大小。则（ ） A. 金属块不一定会与高台边缘相碰 B. 金属块一定会与高台边缘相碰，相碰前金属块在做匀变速运动 C. 金属块运动过程中距高台边缘最大水平距离为 D. 金属块运动过程的最小速度为 10. 某静电场中x轴正半轴上电场强度E随x变化的图像如图所示，。将一个质量为m、电荷量为的带电粒子在坐标原点由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动到处时加速度为零，速度大小为，下列判断正确的是（　　） A. 粒子从原点运动至过程中，先做加速运动后做减速运动 B. x轴上，至间的电场强度方向沿x轴负方向 C. 与间的电势差和与间的电势差相等 D. 与间图线与横轴所围面积和与间图线与横轴所围面积相等 第Ⅱ卷（非选择题） 二、本题包括5小题，共54分 11. 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中神舟十六号三位宇航员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过精彩的实验面向全国青少年进行太空科普授课。其中一个情境为动量守恒演示实验。如图所示，钢球B静止悬浮在空中，宇航员用手推出钢球A，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球B，将该实验理想化成在一条直线上的对心碰撞。 （1）第一次用两个完全相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰一个静止的钢球，碰后二者刚好交换了速度，说明此碰撞为___________（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。 （2）第二次用小钢球A碰撞大钢球B，为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图所示。二者发生对心碰撞后小钢球A水平___________运动，大钢球B水平___________运动（填“向左”或“向右”）。其中，，，小球A和大球B的质量分别为、，可估算出___________。 A. B. C. D. 12. 甲同学在使用手电筒时发现灯泡发出的光变暗了，于是想到将手电筒里串联的两节旧干电池中的一节更换为同规格的新电池，将新、旧电池搭配使用。乙同学则指出课本必修第三册中在关于电池组相关内容中提到同型号的新、旧电池不合适组成电池组。于是，甲、乙两同学想设计方案来探究手电筒中将新、旧电池搭配使用是否合理。 Ⅰ.一节旧干电池的电动势约为1.4V，内阻约为几欧姆。为测量其电动势和内阻，实验室提供以下器材：电压表（量程0～3V，内阻很大），电流表（量程0～0.6A，内阻约2Ω），滑动变阻器（0～20Ω），开关S和导线若干。 （1）为尽量减小实验误差，实验电路图应采用 ___________（填“图（a）”或“图（b）”）方案； （2）通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据画出了U﹣I图线，如图（c）所示。由图线得此干电池的电动势E= ___________V，内阻r= ___________Ω。 Ⅱ.两同学获知手电筒中小灯泡的电阻为4Ω（电阻视为不变），且通过查阅资料得出电动势和内阻分别为（E1，r1）和（E2，r2）的两电池串联后形成的电池组的电动势为E1+E2，内阻为r1+r2。 （3）两同学获悉一节同型号新电池的电动势为1.5V，内阻为0.2Ω。若将已测得电动势和内阻的旧电池与一节同型号的新电池串联作为电池组为小灯泡供电时，电池组效率为η1；两节同型号的新电池串联作为电池组为小灯泡供电时，电池组效率为η2，则 ___________。 13. 如图所示，两根倾斜直金属导轨、平行放置，两导轨之间的距离，导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态，整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源，电阻，其余电阻不计。，，。求： （1）通过电阻的电流大小； （2）MN杆受到的安培力大小； （3）金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。 14. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子在P点竖直向上以速度射入电场，一段时间后，粒子运动到Q点，速度水平向右。P、Q连线与水平方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力，。求： （1）粒子从P运动到Q所用时间为多少； （2）匀强电场的电场强度多大； （3）P、Q间的电势差为多少。 15. 一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的，整个装置处在水平向左的匀强电场中.在PA左侧区域足够大的范围内同时存在垂直竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．现将一质量为m、带正电电量为q的小环a套在MN杆上，小环a所受的电场力为重力的．（已知重力加速度为g） （l）若将小环由D点静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离； （2）在满足第一间情况下，小环在与圆心O点等高的A点对圈环的压力： （3）若在P点放置另一质量为2m的不带电绝缘小环b，再将小环a由M点右侧5R处静止释放，设两小环碰撞时间极短，碰撞过程无机械能损失．已知两小环与PQ杆间的动摩擦因数均为μ=0.1，且小环所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求最终两小环间的最小距离． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三第一学期第二次阶段性考试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置。 3．请将全部答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．本试卷满分100分，测试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题10小题，共46分。其中1~7题为单项选择题，每小题4分，8~10题为多项选择题，每小题6分。选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池（　　） A. 工作时两极间电压恒为1.5V B. 工作时有1.5J的化学能转变为电能 C. 比电动势为1.2V的电池存储的电能多 D. 将1C正电荷由负极输送到正极过程中，非静电力做了1.5J的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故A错误； B．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1C的电量，该电池才能将1.5J的化学能转变成电能，若电路中通过2C的电量，则电池将3J的化学能转变成电能，故B错误； C．电动势表示电源是把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多，故C错误； D．一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池能将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一内壁光滑的玻璃管竖直放置，上端开口，下端封闭，管底有一带电小球，整个装置在垂直纸面向里且足够大的匀强磁场中水平向右匀速运动，经过一段时间，小球从上端开口处飞出，若整个过程中小球所带电量不变，则小球从开始至离开管口前的过程，下列说法中正确的是（　　） A. 小球所受洛伦兹力方向竖直向上 B. 小球运动的轨迹为抛物线 C. 洛伦兹力对小球做正功 D. 运动过程中小球的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．整个装置水平向右匀速运动，小球从上端开口处飞出，由左手定则可知，洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直，洛伦兹力斜左上方，故A错误； B．由牛顿第二定律得 小球的加速度不随时间变化，恒定不变，故小球竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球运动轨迹是抛物线；故B正确； C．洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直，对小球不做功，故C错误； D．由于小球受到玻璃管的作用力对小球做功，故小球的机械能不守恒；故D错误。 故选B。 3. 如图，光滑绝缘的水平面上固定两个带有等量正电荷的小球A、B。将一带电小球C放在A、B连线的中点O处，C恰好处于静止状态。若将B缓慢向右移动，则C将（　　） A. 静止不动 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 可能向左，也可能向右运动 【答案】D 【解析】 【详解】A、B两个固定的点电荷电荷，两者连线中点场强为零，电荷B十分缓慢地远离A点移动，导致原来的位置场强不为零，根据场强叠加的原理，可知场强向右，由于不清楚小球C的电性，所以小球C可能受到靠近A的力，也有可能受靠近B的力，所以小球C的运动情况是可能向左，也可能向右运动，故ABC错误，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示为某型号电磁推进试验舰艇，船体下部的大洞使海水前后贯通．舰艇沿海平面截面图如图乙所示，其与海水接触的两侧壁M和N分别连接舰艇内电源的正极和负极，舰艇内超导体在M、N间产生强磁场，使M、N间海水受到磁场力作用被推出，船因此前进．要使图乙中的舰艇向右前进，则所加磁场的方向应为 A. 水平向左 B. 水平向右 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 【答案】C 【解析】 【详解】海水中电流方向从M流向N，船向右运动，则船受到海水对船的作用力向右，根据牛顿第三定律可知，海水所受的安培力方向向左，再根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向外． A．水平向左，与结论不相符，选项A错误； B．水平向右，与结论不相符，选项B错误； C．垂直纸面向外，与结论相符，选项C正确； D．垂直纸面向里，与结论不相符，选项D错误； 5. 如图，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO'是它的对称轴，通电直导线AB与OO'平行，且AB、OO'所在平面与线圈平面垂直。能使线圈中产生方向为abcda的感应电流的做法是 （　　） A. AB中电流I逐渐增大 B. AB沿图中虚线靠近OO' C 线圈绕OO'轴顺时针转动90（俯视） D. 线圈绕OO'轴逆时针转动90（俯视） 【答案】D 【解析】 【详解】A．OO′线框的对称轴，由图示可知，AB中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，当AB中电流I逐渐增大，穿过线圈的磁通量仍然为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故A错误； B．AB沿图中虚线靠近OO′，穿过线圈的磁通量仍为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故B错误； C．线圈绕OO′轴顺时针转动90°（俯视），穿过线圈abcd且垂直于AB与OO′所构成的平面向左的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为adcba，故C错误； D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视），穿过线圈abcd且垂直于AB与OO′所构成的平面向左的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，故D正确。 故选D。 6. 图甲为一闭合线圈，匝数为10匝、面积为、电阻为，线圈处于一垂直纸面向里的匀强磁场中，从开始磁场按如图乙所示规律变化，则（　　） A. 时线圈中电流为逆时针方向 B. 线圈中感应电动势大小为 C. 前通过导线某截面的电荷量为0 D. 前穿过线圈磁通量的变化量为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．时穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中电流为顺时针方向，A错误； B．线圈中感应电动势大小为，B正确； C．前线圈中电流大小和方向均不变，则通过导线某截面的电荷量不为0，C错误； D．前穿过线圈磁通量的变化量为，D错误。 故选B。 7. 图甲中带负电粒子在库仑力作用下绕正点电荷Q做椭圆运动（Q处在椭圆的一个焦点上），图乙中带负电粒子在库仑力作用下绕正点电荷Q做半径为r的匀速圆周运动，粒子带电量为，质量为m，静电力常量为k，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中粒子从b运动到c电势能一直增大 B. 图甲中粒子从b运动到c所用的时间是整个周期的四分之一 C. 图乙中粒子从b运动到c的过程中，库仑力的冲量大小为 D. 图乙中粒子从b运动到c动量变化量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，带负电粒子受到正点电荷库仑引力，从 b 运动到 c 的过程中，粒子与正点电荷 Q 的距离 r 不断减小，库仑引力对粒子做正功，粒子的电势能减小，故A错误； B．粒子做椭圆运动，在b点速率最小，在d点速率最大，从b到c的过程中，粒子平均速率较小，从b到c所用的时间大于整个周期的四分之一，故B错误； CD．图乙中，粒子做匀速圆周运动 解得 粒子从b运动到c的过程中，，D正确； 根据动量定理可得，库仑力的冲量大小，C错误。 故选D。 8. 在一正方形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场，现有a、b、c三个比荷（）相同的带电粒子（不计重力）依次从P点沿PQ方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示，带电粒子a从PM边中点O射出，b从M点射出，c从N点射出。则a、b、c三个粒子在磁场中运动的（　　） A. 速率之比为1：2：4 B. 周期之比为1：1：2 C. 时间之比为2：2：1 D. 动量大小之比为1：2：4 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．设正方形的边长为L，根据几何关系可知粒子运动的半径分别为，， 由洛伦兹力提供向心力得 解得 则有 根据动量表达式，因为粒子的质量关系不确定，所以动量的大小关系也不能确定，故A正确，D错误； BC．根据周期 可知a、b、c三个粒子在磁场中运动的周期相等；又有， 所以时间之比为 故B错误，C正确。 故选AC。 9. 质量为m、电荷量为的小金属块A以初速度从光滑绝缘水平高台上飞出。已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场，电场强度大小。则（ ） A. 金属块不一定会与高台边缘相碰 B. 金属块一定会与高台边缘相碰，相碰前金属块在做匀变速运动 C. 金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为 D. 金属块运动过程的最小速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．金属块在电场中受到竖直向下的重力和水平向左的电场力，在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向先向右做匀减速直线运动，当速度减小到零后再向左做匀加速直线运动，一定能回到高台的边缘。在运动过程中，所受的电场力和重力的合力保持不变，加速度保持不变，所以金属块做匀变速运动，故A错误B正确； C．在水平方向上，当金属块向右运动的速度减小到零时，距离高台边缘最远，根据 ， 解得最大距离 故C错误； D．设重力与电场力的合力为F，设合力与电场力方向的夹角为θ，如图所示 根据题意 将速度方向沿F的方向和垂直于F的方向正交分解，当沿F的方向速度减小到零时，即F与速度垂直时，速度达到最小值，最小值为 故D正确。 故选BD。 10. 某静电场中x轴正半轴上电场强度E随x变化的图像如图所示，。将一个质量为m、电荷量为的带电粒子在坐标原点由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动到处时加速度为零，速度大小为，下列判断正确的是（　　） A. 粒子从原点运动至过程中，先做加速运动后做减速运动 B. x轴上，至间的电场强度方向沿x轴负方向 C. 与间的电势差和与间的电势差相等 D. 与间图线与横轴所围面积和与间图线与横轴所围面积相等 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．一个质量为m、电荷量为的带电粒子在坐标原点由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，说明电场力方向为x轴正方向，粒子带负电，说明x轴上，至间的电场强度方向沿x轴负方向； 由图可知：粒子从原点运动至过程中，电场强度方向不变，则电场力方向也不变，故粒子从原点运动至过程中，一直做加速运动，故A错误，B正确； C．图像与横轴包围的面积为电势差，故与间的电势差为 与间的电势差，故C错误； D．与间图线与横轴所围面积为与间的电势差 由动能定理 解得 与间图线与横轴所围面积为与间的电势差 由动能定理 解得 故与间图线与横轴所围面积和与间图线与横轴所围面积相等 ，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、本题包括5小题，共54分 11. 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中神舟十六号三位宇航员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过精彩的实验面向全国青少年进行太空科普授课。其中一个情境为动量守恒演示实验。如图所示，钢球B静止悬浮在空中，宇航员用手推出钢球A，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球B，将该实验理想化成在一条直线上的对心碰撞。 （1）第一次用两个完全相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰一个静止的钢球，碰后二者刚好交换了速度，说明此碰撞为___________（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。 （2）第二次用小钢球A碰撞大钢球B，为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图所示。二者发生对心碰撞后小钢球A水平___________运动，大钢球B水平___________运动（填“向左”或“向右”）。其中，，，小球A和大球B的质量分别为、，可估算出___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）弹性碰撞 （2） ①. 向右 ②. 向左 ③. D 【解析】 【小问1详解】 用两个完全相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰一个静止的钢球，碰后二者刚好交换了速度，碰撞过程满足动量守恒和机械能守恒，所以为弹性碰撞。 【小问2详解】 [1][2]对比第二张和第三张照片中小钢球A和大钢球B的位置，可知碰后小钢球A水平向右运动，大钢球B水平向左运动。 [3]若两球组成的系统在碰撞中动量守恒，则，即 解得 故选D。 12. 甲同学在使用手电筒时发现灯泡发出的光变暗了，于是想到将手电筒里串联的两节旧干电池中的一节更换为同规格的新电池，将新、旧电池搭配使用。乙同学则指出课本必修第三册中在关于电池组相关内容中提到同型号的新、旧电池不合适组成电池组。于是，甲、乙两同学想设计方案来探究手电筒中将新、旧电池搭配使用是否合理。 Ⅰ.一节旧干电池的电动势约为1.4V，内阻约为几欧姆。为测量其电动势和内阻，实验室提供以下器材：电压表（量程0～3V，内阻很大），电流表（量程0～0.6A，内阻约2Ω），滑动变阻器（0～20Ω），开关S和导线若干。 （1）为尽量减小实验误差，实验电路图应采用 ___________（填“图（a）”或“图（b）”）方案； （2）通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据画出了U﹣I图线，如图（c）所示。由图线得此干电池的电动势E= ___________V，内阻r= ___________Ω。 Ⅱ.两同学获知手电筒中小灯泡的电阻为4Ω（电阻视为不变），且通过查阅资料得出电动势和内阻分别为（E1，r1）和（E2，r2）的两电池串联后形成的电池组的电动势为E1+E2，内阻为r1+r2。 （3）两同学获悉一节同型号新电池的电动势为1.5V，内阻为0.2Ω。若将已测得电动势和内阻的旧电池与一节同型号的新电池串联作为电池组为小灯泡供电时，电池组效率为η1；两节同型号的新电池串联作为电池组为小灯泡供电时，电池组效率为η2，则 ___________。 【答案】（1）（a） （2） ①. 1.38 ②. 3.8 （3）0.55 【解析】 【小问1详解】 电流表内阻约为2Ω，如果采用图（b）所示电路图电池内阻的测量误差太大，为减小实验误差，应选择图（a）所示电路图 【小问2详解】 [1] [2]由闭合电路的欧姆定律 U=E-Ir 由图（c）所示图像可知，电池的电动势 E=1.38V 内阻 r 【小问3详解】 由闭合电路的欧姆定律得 I1，I2 电池组的效率 η1，η2 代入数据解得 0.55 13. 如图所示，两根倾斜直金属导轨、平行放置，两导轨之间的距离，导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态，整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源，电阻，其余电阻不计。，，。求： （1）通过电阻的电流大小； （2）MN杆受到的安培力大小； （3）金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律，有 代入数据，解得 【小问2详解】 MN杆受到的安培力为 【小问3详解】 由左手定则知安培力沿斜面向上；将重力正交分解，在沿导轨平面方向 根据平衡条件 代入数据，解得 14. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子在P点竖直向上以速度射入电场，一段时间后，粒子运动到Q点，速度水平向右。P、Q连线与水平方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力，。求： （1）粒子从P运动到Q所用时间多少； （2）匀强电场的电场强度多大； （3）P、Q间的电势差为多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在竖直方向上做竖直上抛运动，因此粒子从P运动到Q点所用的时间为 （2）从P运动到Q点上升的高度为 从P运动到Q点水平运动的位移 其中 根据几何关系得 联立解得，匀强电场的电场强度大小为 （3）P、Q间的电势差为 15. 一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的，整个装置处在水平向左的匀强电场中.在PA左侧区域足够大的范围内同时存在垂直竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．现将一质量为m、带正电电量为q的小环a套在MN杆上，小环a所受的电场力为重力的．（已知重力加速度为g） （l）若将小环由D点静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离； （2）在满足第一间的情况下，小环在与圆心O点等高的A点对圈环的压力： （3）若在P点放置另一质量为2m的不带电绝缘小环b，再将小环a由M点右侧5R处静止释放，设两小环碰撞时间极短，碰撞过程无机械能损失．已知两小环与PQ杆间的动摩擦因数均为μ=0.1，且小环所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求最终两小环间的最小距离． 【答案】（1）4R （2） （3）2R 【解析】 【详解】（1）设电场强度为E，DM距离为L，对小环a从D至P，由动能定理： EqL-mg·2R=0. 题意有 Eq=mg. 解得 L=4R. （2）设小环a在A点速度为vA.对小环从D至A的过程，由动能定理： qE·5R-mgR=mvA2. 小环a在A点，沿径向有 N-Eq-BqvA=m 解得 N=mg+Bq. 根据牛顿第三定律，小环a在A点对圈环的压力大小为 N=mg+ qB 方向水平向左． （3）设带电小环首次到P点时的速度为v，则： 设小环a和小环b碰撞后速度大小分别为v1、v2，则： . 解得 设小环b在PO杆上减速到零通过的位移为s2，最后停在C点，则 -2μmg s2=0-mv22. 解得： 由于μ<，qE>μmg，即小环a最终将在圆环和MN杆上以P为最高点做往复运动，设小环a最终在MN上运动的最远处距M端距离为s1，则 -qEs1+2mgR=0. s1=4R>s2. 故小环a在MN运动过程中必经过C点的正下方，因此最终两小环间的最小距离为 Δs=2R. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $