精品解析：四川省绵阳市绵阳南山中学实验学校2025-2026学年高三上学期1月月考物理试题

山实验高2023级1月月考 物理 试题 完成时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 2025年蛇年春晚“秧Bot机器人”扭秧歌、转手绢、丢手绢，震惊全场。某次排演中，机器人将左、右手中手绢同时抛出互换，如图所示，两手绢在空中的运动轨迹分别为轨迹a和轨迹b，忽略空气阻力，则（　　） A. 沿轨迹a运动的手绢的加速度大 B. 沿轨迹b运动的手绢的加速度大 C. 沿轨迹a运动的手绢到最高点时的速度大 D. 沿轨迹b运动的手绢到最高点时的速度大 2. 北京时间2025年11月25日12时11分，神舟二十二号飞船在酒泉发射中心点火升空，于15时50分成功对接天和核心舱前向端口。天和核心舱的运动可视为绕地球的匀速圆周运动。已知天和核心舱距地面高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。忽略地球自转，则该卫星运行周期为（　　） A. B. C. D. 3. 唐代诗人韩愈的《原道》里写到“坐井而观天，曰天小者，非天小也”。一圆柱形水井井口与地面平齐，井口半径为 m，若井中被灌满折射率为1.25的水。如图所示，青蛙可沿水井的中轴线浮动，想要把井外景物尽收眼底，则青蛙所处位置距井口水面的最大距离为（　　） A. m B. m C. m D. m 4. 近几年主动降噪功能成为耳机的热门卖点，如图是主动降噪耳机，主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪声频率相同、相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用，某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A. 悦耳动听的音乐是不可能成为噪声的 B. 抵消声波的频率应为50 Hz C. 抵消声波的振幅为2A D. 降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 5. 水平面上固定一斜面，该斜面处在一竖直向上的匀强电场当中。一小球在竖直挡板的支撑下静止在斜面上，如图所示，其中qE<mg。现将挡板逐渐逆时针转至水平，在此过程中，斜面对小球的支持力F1、挡板对小球的支持力F2的变化是（　　） A. F1一直减小；F2先减小后增大 B. F1先减小后增大；F2一直减小 C. F1先增大后减小；F2先减小后增大 D F1一直增大；F2一直减小 6. “火树银花十里开”，花城广州常在珠江边燃放烟花庆祝盛大的节日。现有某烟花筒的结构如图甲所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成、两部分，速度均为水平方向。炸开后、的轨迹图如乙图所示。忽略空气阻力的作用，则（　　） A. 、两部分落地时的速度大小之比 B. 、两部分的初动能之比 C. 、两部分的质量之比 D. 、两部分落地时的重力功率之比为 7. 在光滑绝缘水平面上，有两个带同种电荷的小球A和B（均可视为点电荷），质量分别为mA=m、mB=2m，初始时两球静止且相距较远。现使小球A以初速度沿两球连线方向向B运动，两球在运动过程中始终未接触，且系统所受外力为零，静电力做功的过程对应电势能与动能的相互转化，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 两球相距最近时，两球的速度之比vA∶vB=2∶1 B. 两球相距最近时，系统电势能达到最小值 C. 两球相距最近时，两球的电势能的增加量为 D. 两球运动最终至极远时，A球的速度为，B 球的速度为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 如图所示，在地球赤道平面内（地磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场中），放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则下列说法正确的（　　） A. 轴线MN一定是沿南北方向 B. 轴线MN一定是沿东西方向 C. N点的总磁感应强度大小为零 D. N点的总磁感应强度大小为2B 9. 如图所示，用一个电源分别给两个中间为真空平行板电容器充电。开始时，电键全部断开，然后将电键S1分别接到1、2两处，稳定后断开。两个电容器充电过程中电流强度随时间变化的情况如乙图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的带电量 B. 两个电容器两端的电压大小关系为 C. 减小电容器C2的正对面积，闭合电键S1至1，电阻R1上有向左的瞬时电流流过 D. 在电容器C1中间插入有机玻璃，闭合电键S2，电阻R2上有向右的瞬时电流流过 10. xOy空间存在一范围足够大的匀强磁场和匀强电场。磁场方向垂直于xOy平面向外，磁感应强度大小为B；电场方向为y轴正向，电场强度为E，一质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子从坐标原点O以初速度v0沿y轴正向发射，其运动轨迹如图所示。不计粒子重力，则（　　） A. 粒子向y轴正向上运动的过程中电势能逐渐减小 B. 运动过程中粒子的最大速度为 C. 运动过程中粒子最小速度为 D. 粒子能到达的最低点距x轴距离为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学想利用智能手机的测加速度软件测量弹簧的劲度系数，他设计了这样的实验方案：如图甲所示，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块，将智能手机固定在滑块上，并打开测加速度软件。 （1）滑块振动起来之后，用手机软件记录振动过程中的加速度—时间图像，如图乙所示，则滑块振动的周期为_______s。 （2）已知弹簧振动周期公式为。经测量，滑块和手机的总质量，计算时取，则该弹簧的劲度系数为________N/m。 （3）该同学查阅资料得知弹簧振子的实际周期公式为，其中m为弹簧的质量。因此本实验劲度系数的测量值比真实值_______（填“大”或“小”）。 12. 小明同学要把一个电流计（满偏电流为1 mA，内阻未知）改装成一个量程为6 V的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中R1为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小明同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将R1、R2调到最大值； ②只闭合开关S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流Ig； ③保持R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的读数为60 Ω。 （1）根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为_______Ω； （2）小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为6 V的电压表，需要串联一个R = _______Ω的电阻； （3）小明同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表量程为_______V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值_______（选填“偏大”或“偏小”）； （4）要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k = _______。 13. “羌寨云悬双座索，一牵翠岭到羌乡”，绵阳九皇山云中羌寨索道为游客带来不错的观景体验。如图为索道运行时的简化示意图，一车厢沿索道由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内下降的高度为h。车厢内有一质量为m的乘客，乘客与车厢间无相对运动。已知索道与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g，忽略空气阻力，车厢始终保持竖直状态。求： （1）该段时间t内，该乘客的加速度； （2）该段时间t内，该乘客对车厢底部的压力。 14. 在光滑的水平桌面内存在一垂直于水平平面的匀强磁场，有一质量m=0.1kg带电量为q=+0.2C的小球（可视为质点）以初速度v0=5m/s从P点水平弹出，恰能过Q点（P、Q均在水平桌面内）。已知LPQ=1m，v0与PQ连线成30°角。若撤去磁场，更换为平行于水平桌面的匀强电场，其他条件不变，也可以使小球通过Q点。求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）若匀强电场方向与v0垂直，求匀强电场强度E的大小； （3）若在P点和Q点速度大小相等，求匀强电场强度的大小和方向。 15. 光滑斜面倾角为θ＝30°，Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场，两区磁感应强度大小均为B。单匝正方形线框abcd的质量为m，总电阻为R，同种材料制成且粗细均匀，Ⅰ区域长为L1，Ⅱ区域长为L2，两区域间无磁场的区域长度大于线框长度。线框从某一位置静止释放，恰好匀速通过Ⅰ区域，cd边进入Ⅱ区域时的速度和ab边离开Ⅱ区域时的速度相等，已知重力加速度大小为g，则： （1）求线框进入Ⅰ区域时的速度v的大小及线框释放时cd边与Ⅰ区域上边缘的距离x； （2）求cd边进入Ⅰ区域时cd边两端的电势差Ucd； （3）求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山实验高2023级1月月考 物理 试题 完成时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 2025年蛇年春晚“秧Bot机器人”扭秧歌、转手绢、丢手绢，震惊全场。某次排演中，机器人将左、右手中手绢同时抛出互换，如图所示，两手绢在空中的运动轨迹分别为轨迹a和轨迹b，忽略空气阻力，则（　　） A. 沿轨迹a运动的手绢的加速度大 B. 沿轨迹b运动的手绢的加速度大 C. 沿轨迹a运动的手绢到最高点时的速度大 D. 沿轨迹b运动的手绢到最高点时的速度大 【答案】D 【解析】 【详解】A B．手绢沿轨迹a和b运动的加速度相等均为重力加速度，故A B错误； C D．手绢从最高点运动到手中的过程可视作平抛运动，由，可知，沿轨迹b运动的手绢到最高点时的速度大，故C错误，D正确。 故选D。 2. 北京时间2025年11月25日12时11分，神舟二十二号飞船在酒泉发射中心点火升空，于15时50分成功对接天和核心舱前向端口。天和核心舱的运动可视为绕地球的匀速圆周运动。已知天和核心舱距地面高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。忽略地球自转，则该卫星运行周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】忽略地球自转时，地球表面物体重力等于万有引力 解得地球质量 天和核心舱绕地球做匀速圆周运动，轨道半径 万有引力提供向心力 代入得 故选B。 3. 唐代诗人韩愈的《原道》里写到“坐井而观天，曰天小者，非天小也”。一圆柱形水井井口与地面平齐，井口半径为 m，若井中被灌满折射率为1.25的水。如图所示，青蛙可沿水井的中轴线浮动，想要把井外景物尽收眼底，则青蛙所处位置距井口水面的最大距离为（　　） A. m B. m C. m D. m 【答案】C 【解析】 【详解】画出光路图如图所示 几乎贴着水面射入水里的光线，在青蛙看来是从折射角为C的方向射来的，根据 由几何关系可知 故选C。 4. 近几年主动降噪功能成为耳机的热门卖点，如图是主动降噪耳机，主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪声频率相同、相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用，某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A. 悦耳动听的音乐是不可能成为噪声的 B. 抵消声波的频率应为50 Hz C. 抵消声波振幅为2A D. 降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．如果影响了人们的学习和休息，即使是悦耳的音乐也是噪声，故A错误； B．抵消声波频率应为，故B正确； C．降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同，相互叠加后波的振幅变为零，降噪声波的振幅为A，故C错误； D．降噪过程应用的是声波的干涉原理，故D错误。 故选B。 5. 水平面上固定一斜面，该斜面处在一竖直向上的匀强电场当中。一小球在竖直挡板的支撑下静止在斜面上，如图所示，其中qE<mg。现将挡板逐渐逆时针转至水平，在此过程中，斜面对小球的支持力F1、挡板对小球的支持力F2的变化是（　　） A. F1一直减小；F2先减小后增大 B. F1先减小后增大；F2一直减小 C. F1先增大后减小；F2先减小后增大 D. F1一直增大；F2一直减小 【答案】A 【解析】 【详解】由于，则重力和电场力的合力方向向下，用表示；现将挡板逐渐逆时针转至水平，此过程保持不变，斜面对小球的支持力方向不变，挡板对小球的支持力方向从水平方向逆时针转至竖直方向，根据三角形定则，小球的受力如图所示 由图可知，一直减小；先减小后增大。 故选A。 6. “火树银花十里开”，花城广州常在珠江边燃放烟花庆祝盛大的节日。现有某烟花筒的结构如图甲所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成、两部分，速度均为水平方向。炸开后、的轨迹图如乙图所示。忽略空气阻力的作用，则（　　） A. 、两部分落地时的速度大小之比 B. 、两部分的初动能之比 C. 、两部分的质量之比 D. 、两部分落地时的重力功率之比为 【答案】B 【解析】 【详解】C．平抛运动方向为匀速直线运动，则有 ， 竖直方向上有 ， 则有 根据动量守恒定律有 解得 故C错误； B．、两部分的初动能 ， 结合上述解得 故B正确； A．、两部分落地时的速度大小 ， 结合上述可知，、两部分落地时的速度大小之比不等于，故A错误； D．、两部分落地时重力功率 ， 结合上述解得 故D错误。 故选B。 7. 在光滑绝缘的水平面上，有两个带同种电荷的小球A和B（均可视为点电荷），质量分别为mA=m、mB=2m，初始时两球静止且相距较远。现使小球A以初速度沿两球连线方向向B运动，两球在运动过程中始终未接触，且系统所受外力为零，静电力做功的过程对应电势能与动能的相互转化，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 两球相距最近时，两球的速度之比vA∶vB=2∶1 B. 两球相距最近时，系统电势能达到最小值 C. 两球相距最近时，两球的电势能的增加量为 D. 两球运动最终至极远时，A球的速度为，B 球的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．两球相距最近时，二者相对速度为0，速度大小相等，速度比，故A错误； B．两球靠近过程中库仑力做负功，电势能持续增加；远离过程中库仑力做正功，电势能持续减小，因此相距最近时系统电势能达到最大值，故B错误； C．系统动量守恒，共速时 解得共速 电势能增加量等于动能减少量，故C错误； D．两球运动至极远时，电势能恢复为初始的0，满足动量守恒和动能守恒，联立方程， 解得，，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 如图所示，在地球赤道平面内（地磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场中），放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则下列说法正确的（　　） A. 轴线MN一定是沿南北方向 B. 轴线MN一定是沿东西方向 C. N点的总磁感应强度大小为零 D. N点的总磁感应强度大小为2B 【答案】AC 【解析】 【详解】A．地球赤道平面的地磁场方向与地面平行，方向指向地理北极，因M点的总磁感应强度大小为零，可知通电圆线圈产生的磁场与地磁场等大反向，由右手螺旋定则可知轴线MN一定是沿南北方向，故A正确，B错误； CD．由右手螺旋定则可知通电圆线圈在M点与N点产生的磁感应强度大小及方向均相同，因与地磁场叠加后M点的总磁感应强度大小为零，可知N点的总磁感应强度大小也为零，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，用一个电源分别给两个中间为真空的平行板电容器充电。开始时，电键全部断开，然后将电键S1分别接到1、2两处，稳定后断开。两个电容器充电过程中电流强度随时间变化的情况如乙图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的带电量 B. 两个电容器两端的电压大小关系为 C. 减小电容器C2的正对面积，闭合电键S1至1，电阻R1上有向左的瞬时电流流过 D. 在电容器C1中间插入有机玻璃，闭合电键S2，电阻R2上有向右的瞬时电流流过 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据可知，图线与坐标轴包围的面积代表电容所带电荷量，由图可知C1所带的电荷量大，用同一个电源充电，稳定时电压相同，故AB错误； C．电容器的下极板带负电，稳定时两电容的电压相等，减小电容器C2的正对面积，根据电容的决定式可知，电容器C2的电容减小，电荷量减小，则闭合电键S1至1，电阻R1上有向左的瞬时电流流过，故C正确； D．当C1中间插入有机玻璃后，电容增大，带电量将要变大，需充电，有电荷从C2移动到C1，负电荷通过电阻R2向左，所以电流通过R2向右，故D正确。 故选CD。 10. xOy空间存在一范围足够大的匀强磁场和匀强电场。磁场方向垂直于xOy平面向外，磁感应强度大小为B；电场方向为y轴正向，电场强度为E，一质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子从坐标原点O以初速度v0沿y轴正向发射，其运动轨迹如图所示。不计粒子重力，则（　　） A. 粒子向y轴正向上运动的过程中电势能逐渐减小 B. 运动过程中粒子的最大速度为 C. 运动过程中粒子的最小速度为 D. 粒子能到达的最低点距x轴距离为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．正电荷向y轴正向上运动，沿电场方向运动，电场力做正功，电势能减小，故A正确； BCD．将分解为，如图所示 且使满足 可得 即引起的洛伦兹力与粒子所受电场力平衡，则粒子的运动可以分解为：由引起的沿x轴正方向的匀速直线运动，由引起的在xOy平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 因为 联立解得 粒子能到达的最低点距x轴距离 解得 粒子实际的运动就是这两个分运动的合运动，当两个分运动的速度均沿x轴正方向时，粒子的合速度最大，即 当两个分运动的速度反向时，粒子的合速度最小，即，故B正确，CD错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学想利用智能手机的测加速度软件测量弹簧的劲度系数，他设计了这样的实验方案：如图甲所示，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块，将智能手机固定在滑块上，并打开测加速度软件。 （1）滑块振动起来之后，用手机软件记录振动过程中的加速度—时间图像，如图乙所示，则滑块振动的周期为_______s。 （2）已知弹簧的振动周期公式为。经测量，滑块和手机的总质量，计算时取，则该弹簧的劲度系数为________N/m。 （3）该同学查阅资料得知弹簧振子的实际周期公式为，其中m为弹簧的质量。因此本实验劲度系数的测量值比真实值_______（填“大”或“小”）。 【答案】（1）0.8 （2）37.5 （3）小 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，周期为 【小问2详解】 根据，则代入数据解得 【小问3详解】 弹簧振子的实际周期公式为，则 故本实验劲度系数的测量值比真实值小。 12. 小明同学要把一个电流计（满偏电流为1 mA，内阻未知）改装成一个量程为6 V的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中R1为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小明同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将R1、R2调到最大值； ②只闭合开关S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流Ig； ③保持R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的读数为60 Ω。 （1）根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为_______Ω； （2）小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为6 V的电压表，需要串联一个R = _______Ω的电阻； （3）小明同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表量程为_______V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值_______（选填“偏大”或“偏小”）； （4）要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k = _______。 【答案】（1）120 （2）5880 （3） ① 6.4 ②. 偏小 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据并联电路规律有 求得 【小问2详解】 根据串联电路规律有 求得 【小问3详解】 [1][2]由图乙和图丙可知，电流表指针指在表盘中央时对应实际电压为3.2 V，故改装后的电压表量程为 改装后的电压表的量程偏大，是因为所串联的电阻偏大，而所串联的电阻为 所以，造成改装后的电压表的量程偏大的原因是，电流计内阻测量值比真实值偏小。 【小问4详解】 根据串联电路规律有 联立求得 13. “羌寨云悬双座索，一牵翠岭到羌乡”，绵阳九皇山云中羌寨索道为游客带来不错的观景体验。如图为索道运行时的简化示意图，一车厢沿索道由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内下降的高度为h。车厢内有一质量为m的乘客，乘客与车厢间无相对运动。已知索道与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g，忽略空气阻力，车厢始终保持竖直状态。求： （1）该段时间t内，该乘客的加速度； （2）该段时间t内，该乘客对车厢底部的压力。 【答案】（1），方向沿索道向下 （2），方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 设乘客的加速度大小为a，由运动学公式得 解得，方向沿索道向下 【小问2详解】 设车厢对乘客的支持力大小为N，在竖直方向有 在竖直方向由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律知，乘客对车厢底部的压力大小 ，方向竖直向下 14. 在光滑的水平桌面内存在一垂直于水平平面的匀强磁场，有一质量m=0.1kg带电量为q=+0.2C的小球（可视为质点）以初速度v0=5m/s从P点水平弹出，恰能过Q点（P、Q均在水平桌面内）。已知LPQ=1m，v0与PQ连线成30°角。若撤去磁场，更换为平行于水平桌面的匀强电场，其他条件不变，也可以使小球通过Q点。求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）若匀强电场方向与v0垂直，求匀强电场强度E大小； （3）若在P点和Q点速度大小相等，求匀强电场强度的大小和方向。 【答案】（1）B=2.5T （2） （3），与PQ连线垂直 【解析】 【小问1详解】 带电小球在磁场作用下做匀速圆周运动，轨迹如图所示 由几何关系可知：转动半径 洛伦兹力为圆周运动提供向心力 解得B=2.5T 【小问2详解】 电场方向与垂直时，带电小球电偏转时做类平抛运动，运动时间为t，初速度方向 电场方向 其中，根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 由题意分析可知，小球做类斜抛运动，且电场方向与PQ连线垂直；令从P至Q需要时间为，则PQ连线方向， 与PQ垂直方向，， 综上所得 15. 光滑斜面倾角为θ＝30°，Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场，两区磁感应强度大小均为B。单匝正方形线框abcd的质量为m，总电阻为R，同种材料制成且粗细均匀，Ⅰ区域长为L1，Ⅱ区域长为L2，两区域间无磁场的区域长度大于线框长度。线框从某一位置静止释放，恰好匀速通过Ⅰ区域，cd边进入Ⅱ区域时的速度和ab边离开Ⅱ区域时的速度相等，已知重力加速度大小为g，则： （1）求线框进入Ⅰ区域时的速度v的大小及线框释放时cd边与Ⅰ区域上边缘的距离x； （2）求cd边进入Ⅰ区域时cd边两端的电势差Ucd； （3）求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。 【答案】（1）， （2） （3）若， 若， 【解析】 【小问1详解】 线框匀速通过Ⅰ区域，可知正方形线框的边长等于Ⅰ区域长为L1，沿斜面方向受力平衡，安培力等于重力分力： 感应电动势 感应电流 安培力 平衡条件： 代入 得： 释放后到进入Ⅰ前，斜面光滑，加速度 由运动学公式 得： 【小问2详解】 cd边切割磁感线作为电源，总电动势 线框均匀，cd边内阻 总电流 cd两端电势差为路端电压（电势高于）： 【小问3详解】 根据题意可知线框进入Ⅱ区域到完全离开的过程，线框的初末速度相同，设此过程克服安培力做功为W克安，根据动能定理得： 即 设此过程安培力的冲量大小为I安，时间为t，以沿斜面向下为正方向，由动量定理得： 即 若，则无法满足线框进入Ⅱ区域到完全离开的过程，线框的初末速度相同 若，则线框进入磁场的过程： 则 此过程克服安培力做功的平均功率为： 若，则线框进入磁场的过程： 则 此过程克服安培力做功的平均功率为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $