精品解析：云南宣威市第七中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

2025-2026学年高二年级上学期期末考试 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 两个分别带有电荷量为Q和+5Q相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 2. 某区域电场线分布如图所示a、b两点场强大小为、，电势高低为、将同一负的试探电荷先后置于a、b两点，电势能分别为和，电荷所受电场力大小分别为和，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 如图所示，空间中有平行于正六边形的匀强电场，正六边形中心为，边长为.将电荷量为的点电荷从点移动到点，电场力做了的功，再从点移动到点，电场力又做了的功.选点为电势能零点，下列说法正确的是（ ） A. 点电势为 B. 点的电势为 C. 两点间的电势差 D. 匀强电场的电场强度大小为，方向由指向 4. 恒压源通常用于为电子设备提供稳定的电压。图中电源为恒压源，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），为定值电阻，A、B灯的电阻均不变。当光敏电阻受到的光照逐渐减弱时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变大 B. A灯变亮 C. B灯变亮 D. 光敏电阻中电流的变化量等于定值电阻中电流的变化量 5. 如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小，位于纸面内的细直导线处在磁场中，通有恒定电流，导线与磁场成夹角，当另加一磁感应强度为的匀强磁场时，直导线所受安培力为零。的最小值为（　　） A. B. C. D. 6. 如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（　　） A. 圆环可能做匀减速运动 B. 圆环不可能做匀速直线运动 C. 圆环克服摩擦力所做的功可能为 D. 圆环克服摩擦力所做的功不可能为 7. 小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数匝，电阻，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与的电阻连接，矩形线圈产生的电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（ ） A. 时线圈恰好位于中性面 B. 该交流电方向每秒变化50次 C. 电压表的示数为 D. 电阻R的电功率为 8. 如图所示，带电的平行板电容器水平放置，质量相同，重力不计的带电微粒A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点上。不计两微粒之间的库仑力，则（　　） A. 微粒在电场中运动的加速度= B. 微粒在电场中运动的加速度> C. 微粒在电场中运动的时间= D. 微粒在电场中运动的时间> 9. 在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻的阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是0，在接通开关S时，则（　　） A. 在电路甲中，A将立刻变亮 B. 在电路甲中，A将先变亮，然后渐渐变暗 C. 在电路乙中，A将渐渐变亮 D. 在电路乙中，A将先由亮渐渐变暗，然后熄灭 10. 如图所示，M、N端连接有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原线圈上接有阻值为的定值电阻，副线圈上接有滑动变阻器，原、副线圈匝数之比为，初始时滑动变阻器的滑片处于正中间位置，滑动变阻器和定值电阻的电功率相等。滑片移动的过程中，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为，电压表、电流表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器的最大阻值为 B. 若滑片上移，则滑动变阻器消耗的功率一定减小 C. 若滑片下移，则滑动变阻器消耗的功率可能增大 D. 滑片移动的过程中， 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，为电源，为线圈，闭合开关使灯泡发光，然后断开开关，发现灯泡不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。 （1）断开开关后，灯泡上电流方向__________（选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间__________（选填“变长”“变短”或“不变”）。 （2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流随时间的变化。其中的一组图像如图乙所示。 若①②两条曲线对应的电源电动势分别为、，则其大小关系为__________； 若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为、，则其大小关系为__________。 12. 某实验小组的同学设计了如图1所示的电路，测量了电源的电动势和内阻，电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆，电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω，两电压表均可视为理想电表。实验时进行了如下操作： （1）该小组的同学按照图1电路图连接电路，图2中部分电路已完成，请利用笔划线代替导线将实物图补充完整。 （2）将电阻箱的阻值置于最大位置，闭合开关S，调节电阻箱的阻值使其逐渐减小，则电压表的读数_____（选填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”），电压表的读数_____（选填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”），同时记录多组电阻箱的阻值R与相对应的电压表的读数。 （3）该小组的同学利用记录的数据描绘了关于R的函数图像，如图3所示，则定值电阻_____（结果保留两位有效数字）。 （4）通过讨论该小组同学做出了R关于的函数图像，如图4所示，则电源的电动势_____V，电源的内阻_____（结果均保留两位有效数字）。 13. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒的质量，连入导轨间的电阻，与导轨垂直且接触良好；电源电动势，内阻，电阻；外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于，与导轨平面的夹角；与导轨间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，轻绳与导轨平行且对的拉力为水平方向，重力加速度g取，处于静止状态.已知，。求： （1）受到的安培力大小； （2）重物重力G取值范围。 14. 如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一带负电且电荷量大小为q=2×10-5C的小球，自倾角为θ=37°的绝缘斜面顶端A点由静止开始滑下，接着通过半径为R=2m的绝缘半圆轨道最高点C（C点的切线水平），已知小球质量为m=0.5kg，匀强电场的场强E=2×105N/C，小球运动过程中摩擦阻力及空气阻力不计（g=10m/s2，sinθ=0.6，cosθ=0.8），求： （1）小球沿斜面向下运动过程中加速度大小 （2）H至少应为多少？（提示小球在最高点C时速度不能为零．c点速度最小时H最小） （3）通过调整释放高度使小球到达C点速度为4m/s，则小球落回到斜面时的动能是多少？ 15. 如图所示，两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置，弧形部分竖直，直线部分水平且左端连线垂直于导轨，导轨间距为L。水平区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，细金属杆M、N长度都稍大于L。初始时刻，细金属杆M静止在弧形部分距水平导轨高度h处，磁场内的细金属杆N处于静止状态。某时刻静止释放M杆后，两杆与导轨接触良好且运动过程始终与导轨垂直，两杆在磁场中未碰撞且N杆出磁场时的速度大小为。已知M、N杆的质量分别为m和2m，电阻分别为R和2R，重力加速度为g，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。求： （1）细金属杆N在磁场内运动过程中最大加速度的大小和方向； （2）细金属杆N在磁场内运动过程中产生的焦耳热Q1； （3）细金属杆N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级上学期期末考试 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 两个分别带有电荷量为Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】开始时，由库仑定律 两小球相互接触后各带电量为+2Q，则此时 故选B。 2. 某区域电场线分布如图所示a、b两点场强大小为、，电势高低为、将同一负试探电荷先后置于a、b两点，电势能分别为和，电荷所受电场力大小分别为和，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电场线的疏密程度表示场强的强弱，处更密集，则处场强更大，；沿电场线方向电势降低，则。故AB错误； CD．根据电场力公式可知对于同一负电荷，场强越大，则受到的电场力越大，即；根据电势能表达式，对于负电荷来说高势低能，低势高能，则因为，所以。故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，空间中有平行于正六边形的匀强电场，正六边形中心为，边长为.将电荷量为的点电荷从点移动到点，电场力做了的功，再从点移动到点，电场力又做了的功.选点为电势能零点，下列说法正确的是（ ） A. 点电势为 B. 点的电势为 C. 两点间的电势差 D. 匀强电场的电场强度大小为，方向由指向 【答案】B 【解析】 【详解】A．从点移动到点，根据电场力做功与电势差的关系可知 可得 其中， 所以点电势为，故A错误； BC．两点间的电势差为 解得 则点的电势为，故B正确，C错误； D．如图所示 将PM四等分，分析可知Q点电势为零，则NQ为等势面，故电场方向由P指向M，匀强电场的电场强度大小为，故D错误。 故选B。 4. 恒压源通常用于为电子设备提供稳定的电压。图中电源为恒压源，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），为定值电阻，A、B灯的电阻均不变。当光敏电阻受到的光照逐渐减弱时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变大 B. A灯变亮 C. B灯变亮 D. 光敏电阻中电流的变化量等于定值电阻中电流的变化量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于电源为恒压源，且电压表测的为电源两端电压，故电压表不变，灯泡A两端电压也不变，所以灯泡A亮度不变，故AB错误； C．由于电源左侧电路总电压不变，当光敏电阻受到的光照逐渐减弱时，电阻增大，电源左侧总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电源左侧干路电流减小，两端电压减小，所以灯泡B两端电压变大，通过灯泡B的电流增大，所以灯泡B变亮，故C正确； D．以上分析可知，电源左侧干路电流减小，即通过的电流减小，而通过灯泡B的电流增大，故通过的电流减小，由于通过的总电流减小，故通过灯泡B的电流增加量要小于通过的电流减小量，即光敏电阻R1中电流的变化量大于定值电阻R0中电流的变化量，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小，位于纸面内的细直导线处在磁场中，通有恒定电流，导线与磁场成夹角，当另加一磁感应强度为的匀强磁场时，直导线所受安培力为零。的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，如果通电导线所受磁场力为零，则说明电流方向与磁场方向平行，说明该区域同时存在的另一匀强磁场，并且与的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向，如图所示 由三角形定则可知，当与合磁场（通电导线）垂直时，磁场最小，则 故选C。 6. 如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（　　） A. 圆环可能做匀减速运动 B. 圆环不可能做匀速直线运动 C. 圆环克服摩擦力所做的功可能为 D. 圆环克服摩擦力所做的功不可能为 【答案】C 【解析】 【详解】分情况对圆环受力分析，第一种情况 圆环受到向下的重力，向上的支持力、向上洛伦兹力、水平向左的摩擦力，圆环受到的洛伦兹力变小，支持力变大，摩擦力增大，圆环做加速度增大的减速运动，最后速度减为零； 第二种情况 支持力为零，圆环受到的摩擦力为零，这种情况下圆环做匀速直线运动。 第三种情况 随着速度减小，支持力减小，摩擦力减小，此时圆环做加速度减小的减速运动，当支持力减为零后做匀速运动。 由以上分析可知圆环可能做匀速运动或变减速运动，不可能做匀减速运动，故A错误； B．由受力分析第二种情况可知圆环可能不受摩擦力作用，合力为零，这种情况下圆环做匀速直线运动，故B错误； C．由受力分析第一种情况可知当圆环受到向上的支持力，圆环做加速度逐渐增大的减速运动，最后速度减为零，由动能定理可得圆环克服摩擦力所做的功为，故C正确。 D．由受力分析第三种情况可知当圆环受到向下的支持力时，圆环做加速度逐渐减小的减速运动，当支持力减为零时开始做匀速直线运动，由平衡关系可得 设克服摩擦力做功为W，由动能定理可得 解得 圆环克服摩擦力所做的功为，故D错误。 故选择C选项。 7. 小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数匝，电阻，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与的电阻连接，矩形线圈产生的电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（ ） A. 时线圈恰好位于中性面 B. 该交流电方向每秒变化50次 C. 电压表的示数为 D. 电阻R的电功率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．线圈位于中性面时感应电动势为零，根据题图乙可知，时线圈恰好位于中性面，故A正确； B．根据图乙可知该交流电的周期 则 一个周期内交流电方向变化2次，则该交流电方向每秒变化次数为次，故B错误； C．该交流电的电动势最大值 其中 解得电动势的最大值 该交流电电动势的有效值 电压表的示数 故C错误； D．电阻的电功率 故D错误。 故选A。 8. 如图所示，带电的平行板电容器水平放置，质量相同，重力不计的带电微粒A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点上。不计两微粒之间的库仑力，则（　　） A. 微粒在电场中运动的加速度= B. 微粒在电场中运动的加速度> C. 微粒在电场中运动的时间= D. 微粒在电场中运动的时间> 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．水平方向两个粒子做匀速直线运动，运动时间为 因为x、v0相等，则t相等，故C正确，D错误； AB．在竖直方向上两个粒子做初速度为零匀加速直线运动，由 因为，且时间相等，所以 故A错误，B正确。 故选BC。 9. 在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻的阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是0，在接通开关S时，则（　　） A. 在电路甲中，A将立刻变亮 B. 在电路甲中，A将先变亮，然后渐渐变暗 C. 在电路乙中，A将渐渐变亮 D. 在电路乙中，A将先由亮渐渐变暗，然后熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在电路甲中，接通S，由于线圈阻碍电流变大，导致A将逐渐变亮。故AB错误； CD．在电路乙中，接通S时，由于线圈阻碍电流变大，A将变亮，随着线圈阻碍作用减小，A灯逐渐变暗，最后L相当于短路，灯泡熄灭。故C错误D正确； 故选D。 10. 如图所示，M、N端连接有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原线圈上接有阻值为的定值电阻，副线圈上接有滑动变阻器，原、副线圈匝数之比为，初始时滑动变阻器的滑片处于正中间位置，滑动变阻器和定值电阻的电功率相等。滑片移动的过程中，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为，电压表、电流表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器的最大阻值为 B. 若滑片上移，则滑动变阻器消耗的功率一定减小 C. 若滑片下移，则滑动变阻器消耗的功率可能增大 D. 滑片移动的过程中， 【答案】BD 【解析】 【详解】A．副线圈在原线圈电路中的等效电阻为 根据理想变压器原理有， 综合可知 初始时滑动变阻器和定值电阻的电功率相等，则 即滑动变阻器的最大阻值为 选项A错误； BC．把电阻看作电源的内阻，当电源内阻和外电路电阻相等时，电源的输出功率最大，因此初始时滑动变阻器消耗的功率最大，此后移动滑片，无论是上移还是下移，滑动变阻器消耗的功率都一定减小，选项B正确、C错误； D．滑片移动的过程中，根据等效电路可知 又根据理想变压器原理有， 综合可知，滑片移动的过程中有 选项D正确。 故选BD。 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，为电源，为线圈，闭合开关使灯泡发光，然后断开开关，发现灯泡不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。 （1）断开开关后，灯泡上电流方向__________（选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间__________（选填“变长”“变短”或“不变”）。 （2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流随时间的变化。其中的一组图像如图乙所示。 若①②两条曲线对应的电源电动势分别为、，则其大小关系为__________； 若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为、，则其大小关系为__________。 【答案】 ①. 向左 ②. 变长 ③. E1＝E2 ④. R1＞R2 【解析】 【详解】（1）[1] 断开开关，线圈电流减小，根据楞次定律，感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，线圈会产生和原电流方向相同的感应电流，故灯泡上的电流方向向左； [2]产生的感应电流和自感系数成正比，线圈中插入铁芯，自感系数增大，感应电流增大，断开开关后灯泡上电流持续的时间变长。 (2）[3]若①②两条曲线对应电源电动势分别为E1、E2,由乙图可知，在断开开关之前，①②电流相同，根据闭合电路欧姆定律知，电源电动势相同，即E1=E2; 乙图曲线与坐标系围成的面积表示通过导体截面的电荷量，即，若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2，根据乙图可知,S1 < S2 ,且线圈磁通量变化相同，则有，可得：R1> R2 12. 某实验小组的同学设计了如图1所示的电路，测量了电源的电动势和内阻，电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆，电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω，两电压表均可视为理想电表。实验时进行了如下操作： （1）该小组的同学按照图1电路图连接电路，图2中部分电路已完成，请利用笔划线代替导线将实物图补充完整。 （2）将电阻箱的阻值置于最大位置，闭合开关S，调节电阻箱的阻值使其逐渐减小，则电压表的读数_____（选填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”），电压表的读数_____（选填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”），同时记录多组电阻箱的阻值R与相对应的电压表的读数。 （3）该小组的同学利用记录的数据描绘了关于R的函数图像，如图3所示，则定值电阻_____（结果保留两位有效数字）。 （4）通过讨论该小组的同学做出了R关于的函数图像，如图4所示，则电源的电动势_____V，电源的内阻_____（结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）图见解析 （2） ①. 逐渐增大 ②. 逐渐减小 （3）12 （4） ①. 6.0 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 电路连接如图所示 【小问2详解】 [1][2]由电路图可知，电阻箱的阻值逐渐减小时，回路的总电流逐渐增大，则定值电阻两端的电压逐渐增大，电压表的读数逐渐增大；电源的内阻分得的电压逐渐增大，则由闭合电路欧姆定律 可知电压表读数逐渐减小； 【小问3详解】 由欧姆定律可得 整理可得 当时，，所以图像在纵轴的截距为1.0，图像的斜率为 结合图像可知 解得 【小问4详解】 [1][2]由题图1所示电路图结合闭合电路欧姆定律得 整理可得 结合图4得 解得 图线的斜率为 结合图4可知 联立解得 13. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒的质量，连入导轨间的电阻，与导轨垂直且接触良好；电源电动势，内阻，电阻；外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于，与导轨平面的夹角；与导轨间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，轻绳与导轨平行且对的拉力为水平方向，重力加速度g取，处于静止状态.已知，。求： （1）受到的安培力大小； （2）重物重力G的取值范围。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】解：(1)由闭合电路欧姆定律可得，通过的电流 受到的安培力 (2)受力如图所示，最大静摩擦力 由平衡条件得，当最大静摩擦力方向向右时 当最大静摩擦力方向向左时 由于重物受力平衡，故 则重物重力的取值范围为 14. 如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一带负电且电荷量大小为q=2×10-5C的小球，自倾角为θ=37°的绝缘斜面顶端A点由静止开始滑下，接着通过半径为R=2m的绝缘半圆轨道最高点C（C点的切线水平），已知小球质量为m=0.5kg，匀强电场的场强E=2×105N/C，小球运动过程中摩擦阻力及空气阻力不计（g=10m/s2，sinθ=0.6，cosθ=0.8），求： （1）小球沿斜面向下运动过程中加速度大小 （2）H至少应为多少？（提示小球在最高点C时速度不能为零．c点速度最小时H最小） （3）通过调整释放高度使小球到达C点的速度为4m/s，则小球落回到斜面时的动能是多少？ 【答案】（1）1.2m/s2（2）5m（3）5J 【解析】 【分析】 【详解】(1)斜面上 (mg-Eq)sinθ=ma 加速度a=1.2m/s2 （2）恰好过最高点C时 从A到C有 解得：H=5m （3）从C点飞出后做类平抛运动 mg-qE=ma 解得 a=2m/s2 竖直方向 水平方向 x=vct 根据几何关系，落回斜面时的落点距地面的高度 解得：t=1s，y=1m 从C到落回斜面，根据动能定理有 解得：Ek=5J 15. 如图所示，两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置，弧形部分竖直，直线部分水平且左端连线垂直于导轨，导轨间距为L。水平区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，细金属杆M、N长度都稍大于L。初始时刻，细金属杆M静止在弧形部分距水平导轨高度h处，磁场内的细金属杆N处于静止状态。某时刻静止释放M杆后，两杆与导轨接触良好且运动过程始终与导轨垂直，两杆在磁场中未碰撞且N杆出磁场时的速度大小为。已知M、N杆的质量分别为m和2m，电阻分别为R和2R，重力加速度为g，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。求： （1）细金属杆N在磁场内运动过程中最大加速度的大小和方向； （2）细金属杆N在磁场内运动过程中产生的焦耳热Q1； （3）细金属杆N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q。 【答案】（1），方向水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从M释放到进磁场，根据机械能守恒定律有 M进磁场时，对金属杆N，根据牛顿第二定律有 解得 根据左手定则可知，安培力的方向水平向右，则加速度方向水平向右。 【小问2详解】 M进入磁场后，由M、N组成的系统动量守恒，有 根据能量守恒定律有 所以细金属杆N产生的焦耳热 【小问3详解】 对细金属杆N根据动量定理可得 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $