精品解析：四川省成都市简阳实验学校（成都石室阳安学校）2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

成都石室阳安学校高2023级（高二）下学期 物理半期考试试卷 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 关于如图四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是（　　） A. 赫兹预言了电磁波的存在 B. 法拉第发现了电流周围存在磁场 C. 麦克斯韦提出电磁场理论 D. 奥斯特发现了电磁感应现象 2. 图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（　　） A 按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 D. 按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同 3. 如图所示，两个完全相同的小灯泡D1、D2分别与电感线圈和电阻串联后并联到电源的两端。已知电感线圈的自感系数很大，其直流电阻可忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间，两灯同时亮 B. 断开前后，灯D2中的电流方向相反 C 断开瞬间，灯D1立即熄灭 D. 断开瞬间，灯D2不会闪亮 4. 如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　） A. 电流表A示数增大 B. 电压表V示数减小 C. 定值电阻R消耗的功率减小 D. 原线圈的输入功率先减小后增大 5. 如图，和是两个等量异种点电荷，以为圆心作圆，A、B为圆上两点，为两点电荷连线的中点，B点与C点关于点对称，则（　　） A. A点处和B点处的电场强度大小相等，方向不同 B. B点处和C点处的电场强度大小相等，方向相同 C. 把电子从A点移动到B点的过程中，电场力对其不做功 D. 质子在B点的电势能等于在C点的电势能 6. 如图所示，质量相等的带电粒子A、B，带电荷量之比，它们以相等的速度从同一点出发，沿着与电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在D、C点，忽略粒子重力的影响，则（　　） A. A和B运动的加速度大小之比为 B. A和B在电场中运动时间之比为 C. A的动能变化量比B的动能变化量小 D. A的电势能变化量大小比B的电势能变化量大 7. 某中学一物理兴趣小组制作了一个简易的风力发电机，如甲图所示，在有风吹动风叶时，风叶通过连杆带动磁铁转动，假设转速与风速成正比。在某一稳定的风速转轴下，线圈中产生的正弦式交变电流如图乙所示，则（ ） A. 时穿过线圈的磁通量为零 B. 在时间内，通过线圈导线某一截面的电荷量为 C. 风速减半时电流的表达式为 D. 风速减半时线圈中电流的有效值为 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 对下面教材中出现的四幅图中包含的物理知识说法正确的是（　　） A. 图甲中，两条优质话筒线外面包裹着金属外衣可以防止信号干扰，应用了静电屏蔽的原理 B. 图乙中，若D形盒半径、磁感应强度不变，则加速电压越高，质子飞出D形盒的动能越大 C. 图丙中，变压器中的铁芯用相互绝缘的薄硅钢片叠合是为了减弱涡流的热效应 D. 图丁中，动圈式扬声器的工作原理是电流的磁效应 9. 如图所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图所示的电流，以图示方向为电流正方向，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，两圆环相互排斥 B. 时刻，圆环Q中感应电流最大，受到的安培力为零 C. 时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向 D. 时间内，圆环Q有收缩的趋势 10. 在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈abcd有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。线圈中产生的电动势E、电流I、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d＝0.4mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列措施可行的是________（填选项前的字母）。 A．将单缝向双缝靠近 B．使用间距更小的双缝 C．把绿色滤光片换成红色滤光片 D．将屏向靠近双缝的方向移动 （2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示。 ①分划板在图中M位置时游标卡尺的读数为xM＝12.13mm，在N位置时游标卡尺读数为xN＝16.54mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm； ②该单色光的波长λ＝________nm。 12. 如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势在0.4 V～0.6 V范围内，内阻几千欧，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。 （1）如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5 V”挡测量出可乐电池的电动势为______V。 （2）现有实验器材： A．电压表（0～3 V；约为3000） B．电流表（0～300μA，为300） C．电阻箱（0～9999） D．滑动变阻器（0～20） E．开关，导线若干 ①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图______完成电路连接。 A． B． C． D． ②通过数据处理画出相应的可乐电池图像如图实线所示，可知该可乐电池的内阻约为______（保留2位有效数字）。 ③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 四、解答题（共40分） 13. 如图所示，在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r = 0.1 m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为，光在空气中的速度取c = 3 × 108 m/s。则： （1）通过计算说明光线1能不能在圆锥侧面的B点发生全反射； （2）光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上D（图中未画出）点所用的时间是多少？ 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy第一象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场，第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为的粒子从y轴上的Р点以速度垂直y轴射入电场，从x轴上的M点射入磁场，并垂直y轴从N点以的速度射出磁场，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子在第一象限内运动的时间t； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B。 15. 如图甲所示，金属导轨和平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度大小，方向垂直于导轨平面向上，间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为。现用恒力沿导轨平面向上拉金属杆，使其由静止开始运动，当金属杆达到稳定状态时，通过电阻的电荷量为。金属杆始终与导轨接触良好，对应过程的图像如图乙所示，取，，，导轨足够长且电阻不计，求： （1）恒力的大小及金属杆1s时的加速度大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热； （3）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，其运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都石室阳安学校高2023级（高二）下学期 物理半期考试试卷 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 关于如图四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是（　　） A. 赫兹预言了电磁波的存在 B. 法拉第发现了电流周围存在磁场 C. 麦克斯韦提出电磁场理论 D. 奥斯特发现了电磁感应现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹在实验中证实了电磁波的存在，故A错误； B．奥斯特发现了电流周围存在磁场，故B错误； C．麦克斯韦提出电磁场理论，故C正确； D．法拉第发现了电磁感应现象，故D错误。 故选C。 2. 图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（　　） A. 按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 D. 按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向右，此时螺线管Q端电势高，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，则P、Q两端的电势差更大，故B正确； C．按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故C错误； D．根据“来拒去留”可知，按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相反，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，两个完全相同的小灯泡D1、D2分别与电感线圈和电阻串联后并联到电源的两端。已知电感线圈的自感系数很大，其直流电阻可忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间，两灯同时亮 B. 断开前后，灯D2中的电流方向相反 C. 断开瞬间，灯D1立即熄灭 D. 断开瞬间，灯D2不会闪亮 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合开关S的瞬间，D2当中马上就有了电流，D2立即变亮，D1所在的电路上，线圈L会发生自感现象，产生自感电动势，阻碍电流的增大，所以通过D1的电流逐渐增大，即D1逐渐变亮，故A错误； B．闭合开关S，D2中电流从b到a，断开开关，线圈L中产生自感电动势，L就相当于电源，且自感电流的大小和方向与原电流相同，D2中电流从a到b，故B正确； CD．由于电感线圈的直流电阻可忽略不计，闭合开关S，待电路稳定后通过D1的电流大于通过D2的电流，断开开关S后，D1所在电路的电流从原来的电流开始减小，所以D1逐渐熄灭，D2闪亮一下再逐渐熄灭，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　） A. 电流表A示数增大 B. 电压表V示数减小 C. 定值电阻R消耗的功率减小 D. 原线圈的输入功率先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据 可知副线圈电压保持不变，即电压表V示数不变，故B错误； A．分析右端电路可知，R与滑动变阻器下半部分并联后，再与上半部分串联接入电路。设滑动变阻器下边的电阻为x，则副线圈中的总电阻为 当变阻器滑片从a端向b端缓慢移动过程中，副线圈的阻值增大，根据 可知副线圈电流减小，由 可知原线圈电流减小，即电流表A示数减小，故A错误； C．在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中，滑动变阻器下半部分和R并联部分电压减小，定值电阻R消耗的功率 减小，故C正确； D．原线圈的输入功率 随着原线圈电流的减小而减小，故D错误。 故选C。 5. 如图，和是两个等量异种点电荷，以为圆心作圆，A、B为圆上两点，为两点电荷连线的中点，B点与C点关于点对称，则（　　） A. A点处和B点处的电场强度大小相等，方向不同 B. B点处和C点处的电场强度大小相等，方向相同 C. 把电子从A点移动到B点的过程中，电场力对其不做功 D. 质子在B点的电势能等于在C点的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷周围的电场线分布如图所示，由图可知A、B两点的场强大小和方向均不相同，故A错误； B．等量异种点电荷连线上的电场线的方向由正电荷指向负电荷，由B、C关于MN对称，即B点的电场强度等于C点的电场强度，故B正确； C．由电场分布图可知过A、B的圆不是等势线，A、B两点的电势不等，所以电场力做功不为零，故C错误； D．沿电场线方向电势降低，在等量异种电荷连线上电场线方向由B指向C，B点电势高于C点电势，质子带正电，则在B点的电势能大于在C点的电势能，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，质量相等的带电粒子A、B，带电荷量之比，它们以相等的速度从同一点出发，沿着与电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在D、C点，忽略粒子重力的影响，则（　　） A. A和B运动的加速度大小之比为 B. A和B在电场中运动的时间之比为 C. A的动能变化量比B的动能变化量小 D. A的电势能变化量大小比B的电势能变化量大 【答案】C 【解析】 【详解】B．粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向上有 解得 由于 可以解得A和B在电场中运动的时间之比为，故B错误； A．根据牛顿第二定律有 解得 由于 可以解得A和B运动的加速度大小之比为，故A错误； C．根据动能定理有 则有 由于 可以解得A和B动能变化量之比为1:3，即A的动能变化量比B的动能变化量小，故C正确； D．根据电场力做功与电势能的关系有 则有 可以解得A和B电势能变化量大小之比为1:3，即A的电势能变化量大小比B的电势能变化量小，故D错误。 故选C。 7. 某中学一物理兴趣小组制作了一个简易的风力发电机，如甲图所示，在有风吹动风叶时，风叶通过连杆带动磁铁转动，假设转速与风速成正比。在某一稳定的风速转轴下，线圈中产生的正弦式交变电流如图乙所示，则（ ） A. 时穿过线圈的磁通量为零 B. 在的时间内，通过线圈导线某一截面的电荷量为 C. 风速减半时电流的表达式为 D. 风速减半时线圈中电流的有效值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．时感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，选项A错误； B．题中的，即该值是用电流的有效值与时间的乘积得到的，而在0~0.05s的时间内，通过线圈导线某一截面的电荷量不能用电流的有效值与时间的乘积运算，应该是电流的平均值与时间的乘积，选项B错误； C．风速减半时，转速减半，根据 可知，电流的峰值减半，变为，周期变为0.2s，所以电流的表达式为 选项C错误； D．风速减半时线圈中电流的有效值为 选项D正确。 故选D。 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 对下面教材中出现的四幅图中包含的物理知识说法正确的是（　　） A. 图甲中，两条优质话筒线外面包裹着金属外衣可以防止信号干扰，应用了静电屏蔽的原理 B. 图乙中，若D形盒半径、磁感应强度不变，则加速电压越高，质子飞出D形盒的动能越大 C. 图丙中，变压器中的铁芯用相互绝缘的薄硅钢片叠合是为了减弱涡流的热效应 D. 图丁中，动圈式扬声器的工作原理是电流的磁效应 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲中，两条优质话筒线外面包裹着金属外衣可以屏蔽外部信号，防止信号干扰，应用了静电屏蔽的原理，故A正确； B．图乙中，根据得，最大动能，可知若D形盒半径、磁感应强度不变，则质子飞出D形盒的动能一定，与加速电压无关，故B错误； C．图丙中，变压器中的铁芯用相互绝缘的薄硅钢片叠合是为了减弱涡流的热效应，故C正确； D．图丁中，根据动圈式扬声器的结构图可知，线圈安放在磁铁磁极间的空隙中能够自由运动，按音频变化的电流通过线圈，线圈将受到安培力的作用而运动。由于锥形纸盆与线圈连接，随线圈振动而发声，所以动圈式扬声器的原理是磁场对电流的作用产生的，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图所示的电流，以图示方向为电流正方向，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，两圆环相互排斥 B. 时刻，圆环Q中感应电流最大，受到的安培力为零 C. 时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向 D. 时间内，圆环Q有收缩的趋势 【答案】BD 【解析】 【详解】A．时刻，P中电流最大，但电流的变化率为零，则在Q中的感应电流为零，则两圆环无相互作用力，故A错误； B．时刻，圆环P中电流的变化率最大，此时圆环Q中感应电流最大，但是由于圆环P中电流为零，则Q受到的安培力为零，故B正确； C．时间内，圆环P中电流先沿正方向减小，后沿负方向增加，则根据楞次定律可知，圆环Q中感应电流始终沿顺时针方向，故C错误； D．时间内，圆环P中电流负向减小，则根据楞次定律可知，圆环Q中产生逆时针方向的电流，圆环Q所处的磁场方向向下，由左手定则可知，圆环Q受安培力指向圆心，则有收缩的趋势，故D正确。 故选BD。 10. 在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈abcd有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。线圈中产生的电动势E、电流I、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律有 B-t图像中，0~T0、2T0~4T0内，变化率恒定且方向相反，T0~2T0内，变化率为零，所以0~T0、2T0~4T0内，感应电动势大小相等，但方向相反，T0~2T0内，感应电动势为零，故A正确； C．根据闭合电路欧姆定律，可知0~T0、2T0~4T0内，感应电流大小相等，方向相反，T0~2T0内，感应电流为零，故C错误； B．由于0~T0、2T0~4T0内，感应电流大小均恒定不变，T0~2T0内，感应电流为零，根据焦耳热，可知0~T0、2T0~4T0内，焦耳热随时间均匀变化，故B错误； D．根据安培力，可知0~T0内安培力随时间均匀增大，2T0~4T0内安培力随时间先均匀减小后增大，T0~2T0内，安培力为零，故D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d＝0.4mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列措施可行的是________（填选项前的字母）。 A．将单缝向双缝靠近 B．使用间距更小的双缝 C．把绿色滤光片换成红色滤光片 D．将屏向靠近双缝的方向移动 （2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示。 ①分划板在图中M位置时游标卡尺的读数为xM＝12.13mm，在N位置时游标卡尺读数为xN＝16.54mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm； ②该单色光的波长λ＝________nm。 【答案】 ①. D ②. 0.63 ③. 504 【解析】 【详解】（1）[1] ABD．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应减小相邻两个亮条纹或暗条纹间的距离，由可知需要增大双缝间距d或减小双缝到屏的距离L，故AB错误，D正确； C．把绿色滤光片换成红色滤光片，波长变长，条纹间距变宽，故C错误。 故选D。 （2）①[2]相邻两个亮条纹或暗条纹间距为 ②[3]该单色光的波长为 12. 如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势在0.4 V～0.6 V范围内，内阻几千欧，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。 （1）如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5 V”挡测量出可乐电池的电动势为______V。 （2）现有实验器材： A．电压表（0～3 V；约为3000） B．电流表（0～300μA，为300） C．电阻箱（0～9999） D．滑动变阻器（0～20） E．开关，导线若干 ①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图______完成电路连接。 A． B． C． D． ②通过数据处理画出相应的可乐电池图像如图实线所示，可知该可乐电池的内阻约为______（保留2位有效数字）。 ③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. ②. A ③. ④. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]选择“直流2.5 V”挡时分度值为，估读到，可得可乐电池的电动势大小为 （2）[2]电流表内阻已知，将其与电阻箱串联，电流表测量流过电路的准确电流，通过闭合电路欧姆定律得到电动势和电路中总电阻的关系，以减小系统误差。 故选A。 [3]根据电路图和闭合电路欧姆定律可得 整理得 所以可得图像的斜率表示电源电动势，纵截距的绝对值表示电池内阻和电流表的内阻之和，根据图线可得 解得 [4]根据前面分析可得图像的斜率表示电源电动势，虚线所示图线的斜率不变，所以可乐电池的电动势不变。 四、解答题（共40分） 13. 如图所示，在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r = 0.1 m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为，光在空气中的速度取c = 3 × 108 m/s。则： （1）通过计算说明光线1能不能在圆锥侧面的B点发生全反射； （2）光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上D（图中未画出）点所用的时间是多少？ 【答案】（1）光线1能在圆锥侧面的B点发生全反射，理由见解析 （2）1.58 × 10−9 s 【解析】 【小问1详解】 全反射的临界角满足 分析可知，光路如下图 由几何关系可知，图中光线从B点射出时入射角 可知 故光线1能在圆锥侧面的B点发生全反射。 【小问2详解】 由几何关系可知 又因为光在玻璃圆锥中的传播速度为 所以光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上D点所用时间是 联立以上整理得 代入题中数据解得 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场，第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为的粒子从y轴上的Р点以速度垂直y轴射入电场，从x轴上的M点射入磁场，并垂直y轴从N点以的速度射出磁场，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子在第一象限内运动的时间t； （2）匀强磁场磁感应强度大小B。 【答案】（1） （2） 【解析】 小问1详解】 在磁场中做匀速圆周运动，且其速度的大小不变，故粒子出电场时的速度大小为，在电场中做类平抛运动，则水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀加速直线运动，故 解得 在竖直方向上 解得 【小问2详解】 设粒子进入电场时速度方向与水平方向夹角为，则 解得 垂直于速度方向，交y轴为Q，如图所示 且 右 解得 根据洛伦兹力提供向心力 解得 15. 如图甲所示，金属导轨和平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度大小，方向垂直于导轨平面向上，间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为。现用恒力沿导轨平面向上拉金属杆，使其由静止开始运动，当金属杆达到稳定状态时，通过电阻的电荷量为。金属杆始终与导轨接触良好，对应过程的图像如图乙所示，取，，，导轨足够长且电阻不计，求： （1）恒力的大小及金属杆1s时的加速度大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热； （3）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，其运动的时间。 【答案】（1）5.8N， （2）1.35J （3）3.75s 【解析】 【小问1详解】 当金属杆匀速运动时，由平衡条件得 由题图乙知金属杆匀速运动时，则 联立代入相关已知数据求得 由图乙知金属杆1s时的速度大小为，求得此时金属杆受到的安培力大小为 由牛顿第二定律有 解得此时金属杆的加速度大小为 【小问2详解】 由，， 联立可得从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，其运动的距离大小 由动能定理得 又 联立代入相关已知数据求得 可得金属杆上产生的焦耳热 【小问3详解】 全程根据动量定理 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $