精品解析:山西省晋中市介休市第一中学校2025-2026学年高二上学期1月月考物理试题
2026-03-19
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 晋中市 |
| 地区(区县) | 介休市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.86 MB |
| 发布时间 | 2026-03-19 |
| 更新时间 | 2026-03-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56897773.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
山西省晋中市介休市第一中学校2025-2026学年高二上学期1月
月考物理试题
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列有关物理规律的说法,其中正确的是( )
A. 磁感线和电场线都是闭合的并且都是现实中存在的
B. 运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用,但在电场中一定受到电场力的作用
C. 比值法定义的公式电场强度和电容中,电场强度E和电容C均与电荷量q有关
D. 磁感线总是从磁体的N极指向S极
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场线不是闭合的,是从正电荷出发,终止于负电荷,磁感线和电场线都是假想的,现实中不存在,故A错误;
B.运动电荷的速度方向与磁感线平行时,运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用,但在电场中一定受到电场力的作用,故B正确;
C.比值法定义的物理量的大小公式中其他物理量的大小无关,所以电场强度E和电容C均与电荷量q无关,故C错误;
D.磁感线在磁体外部从磁体的N极指向S极,在磁体内部从磁体的S极指向N极,故D错误。
故选B。
2. 如图,空间中存在平行于纸面向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一根在b点被折成直角的金属棒平行于纸面放置,,ab边垂直于磁场方向。现该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动。则两点间的电势差为( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动时,只有ab部分切割磁感线,由右手定则可知a点电势低于b点,b点电势等于c点电势,则
故选C。
3. 如图,水平桌面上放置有光滑导轨和,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用,重力加速度为。当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )
A. p、q相互远离
B. 条形磁铁加速度大于
C. 导轨对桌面的压力增大
D. 俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.条形磁铁从上方落下的过程中,当磁铁在回路上侧时,穿过回路的磁通量增大,根据楞次定律可知,p、q将相互靠近,故A错误;
B.条形磁铁从上方落下的过程中,回路中感应电流激发出的磁场对磁铁的磁场力阻碍磁铁的相对运动,即方向向上,可知,条形磁铁加速度小于g,故B错误;
C.磁铁受到向上的阻力,根据牛顿第三定律,磁铁对导轨回路有向下的反作用力,因此导轨对桌面的压力大于回路自身重力,压力增大,故C正确;
D.由于条形磁铁下端是N极还是S极不确定,即穿过回路的原磁场方向不确定,则回路中感应电流的方向也不确定,故D错误。
故选C。
4. 穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图像分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是( )
A. 图①:有感应电动势,且大小恒定不变
B. 图②:产生的感应电动势一直在变大
C. 图③:在内的变化为0,一直没有感应电流
D. 图④:产生的感应电动势先变小再变大
【答案】D
【解析】
【详解】感应电动势
而对应图像中图线切线斜率的绝对值。
A.①中图线切线斜率为零,所以无感应电动势,故A错误;
B.②中图线切线斜率不变,所以感应电动势恒定不变,故B错误;
C.③中在0~内的图线切线斜率是在~内大小的2倍,有感应电流,故C错误;
D.④中图线切线斜率先减小后变大,所以电动势先变小再变大,故D正确。
故选D。
5. 回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两盒间狭缝的宽度为d,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。被加速的粒子质量为m,电荷量为,加在狭缝间的电压的变化规律如图乙所示,电压为,周期。一束该种粒了在时间内从A处飘入狭缝,其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间,假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做匀加速运动,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 回旋加速器加速的次数越多,粒子获得的最大动能越大
B. 粒子在电场中加速总次数为
C. 经过第一次加速和第二次加速后在磁场中运动的半径之比为
D. 粒子在电磁场中运动的总时间为
【答案】B
【解析】
【详解】BD.粒子飞出最大半径为R对应的速度与动能均最大,根据洛伦兹力提供圆周运动的向心力有
设粒子被加速n次动能达到,根据动能定理得
最大动能为
解得
解得
粒子在狭缝中做匀加速运动,设经过狭缝n次的总时间为Δt,加速度为
对匀加速运动过程,有
总时间为
解得,故D错误,B正确;
A.根据上述解得
可知,粒子被加速后的最大速度与次数无关,与D形金属盒半径R、B均有关,故A错误;
C.粒子第n次被加速前、后,根据动能定理有,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有,
解得
故经过第一次加速和第二次加速后在磁场中运动的半径之比为,故C错误。
故选B。
6. 如图所示,质量为的带电小物块从半径为的固定绝缘光滑半圆槽顶点由静止滑下,整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量保持不变,物块运动过程中始终没有与圆槽分离,物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等,重力加速度大小为,则物块第二次经过圆槽最低点时对圆槽的压力为( )
A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg
【答案】D
【解析】
【详解】物块运动过程中只有重力做功,根据机械能守恒定律可知物块到达圆槽最低点时速度最大且不变,列式得
解得
物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等
此时物块受到向上的洛伦兹力,根据受力分析得
物块第二次经过圆槽最低点时,物块在半圆槽内做往复运动,此时物块受到向下的洛伦兹力,根据受力分析得
联立解得
故选D。
7. 如图所示,等腰直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ac边射入场区,结果在ab边仅有的区域内有粒子射出。已知ab边长为,不计粒子重力及粒子间相互作用.粒子的入射速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】粒子进入磁场向上做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
可得
在ab边仅有的区域内有粒子射出,如图所示
由几何关系可得
则粒子的入射速度
故选B。
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A,下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体棒通有同向电流分别为和,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为(已知,)则( )
A.
B.
C. 导体棒A所受安培力大小之比
D. 斜面对导体棒A的弹力大小之比
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC.两种情况下,导体棒A受力如图所示
根据受力平衡可得,
解得,故A错误,BC正确;
D.同理,根据受力平衡可得,
解得
故选BCD。
9. 如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动,以下说法正确的是( )
A. 只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上
B. 对着圆心入射的粒子,速度越大,在磁场中通过的弧长越长,时间也越长
C. 对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线一定过圆心
D. 只要速度满足,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.带电粒子的运动轨迹是圆弧,根据几何知识可知,对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线也一定过圆心,只有轨道半径为R的粒子出射后可垂直打在MN上,选项A错误,C正确;
B.由洛伦兹力作为向心力可得
可知
对着圆心入射的粒子,速度越大,在磁场中轨迹半径越大,弧长越长,轨迹对应的圆心角越小,由
可知,运动时间t越短,选项B错误;
D.当速度满足,粒子的轨迹半径为r=R,入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形,射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行,粒子的速度一定垂直打在MN板上,选项D正确。
故选CD。
10. 如图所示,正方形金属线框abcd下方存在宽度为L的匀强磁场区域,该区域的上、下边界水平,磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速,cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的。已知线框的边长为L,质量为m,电阻为R,重力加速度大小为g,线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电流方向为abcda
B. 线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电动势大小为
C. 线框在穿过磁场区域过程中最大加速度为
D. 线框在穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据右手定则可得线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电流方向为abcda,选项A正确;
B.设ab边进入磁场时的速度大小为v,有
ab边进入磁场时,感应电动势
解得,选项B错误;
C.ab边进入磁场时,线框的加速度最大,根据闭合电路欧姆定律可知,线框中感应电流的大小
ab边受到安培力大小
根据牛顿第二定律有
得,选项C错误;
D.线框穿过磁场的过程中,根据能量守恒定律有,选项D正确。
故选AD。
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 如图1所示是一个多用电表欧姆挡电路示意图,由表头、电源、调零电阻和表笔组成。其中表头满偏电池电动势、内阻;调零电阻阻值。
(1)使用此欧姆挡测量电阻时,如图2所示,若表头指针指在位置②处,则此刻度对应欧姆挡表盘刻度值为__________(选填“0”或“”);若指针指在位置③处,则此刻度对应欧姆挡表盘刻度值为__________。
(2)该欧姆挡表盘的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的,当电池的电动势下降到1.40V、内阻增大到时仍可调零。若测得某电阻的阻值为,则这个电阻的真实值是__________。
【答案】(1) ①. 0 ②. 3000
(2)2800
【解析】
【小问1详解】
[1]由图2可知,位置②对应电流满偏,根据欧姆表的工作原理可知,当电流满偏时,对应欧姆挡表盘刻度值为0。
[2]欧姆表调零后,满偏电流
得内阻
位置③对应电流
代入公式得
整理得
【小问2详解】
当电动势变为重新调零后,则此时调零,内阻为
测量电阻时,读数为,说明指针位置不变,即电路电流仍为
由
解得
12. “拉普拉斯”研究小组将一块无人机的电芯(电动势约为5V,内阻约为)拆解出来,测量其电动势和内阻。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图,要求尽量减小实验误差。回答下列问题:
(1)现有电压表,滑动变阻器,定值电阻,开关和导线若干,以及以下器材:
A.电流表()
B.电流表()
(2)实验中电流表应选用______。(选填相应器材前的字母)
(3)某次测量中,电流表示数如图丙所示,则此时电流表读数为______A。
(4)某位同学根据记录的数据,作出如图丁所示的图线,根据所画图线可知道标记为Ⅰ的图线是采用实验电路______(填“甲”或“乙”)测量得到的。
(5)利用图丁提供的信息可知,该电源电动势的准确值为______,该电源内阻的准确值为______。(用字母表示。,,,,均已知)
【答案】 ①. B ②. 0.34 ③. 乙 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中电路中的最大电流为
则电流表应选用B;
(3)[2]电流表最小刻度0.02A,则此时电流表读数为0.34A;
(4)[3]标记为Ⅰ的图像斜率大,可知内阻测量值较大,因乙图内阻测量值
大于甲图中内阻测量值
可知道标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的。
(5)[4][5]根据图乙和丙图图线Ⅰ分析,此种接法中电动势测量值是准确的,可知电源的真实电动势为
E=U1
甲图中对应的图线Ⅱ中的I2为电源短路时的真实电流。所以
四、解答题(本题共三个大题,共38分)
13. 如图所示,两根间距为m,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨底端接入一阻值为Ω的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为T的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为kg、电阻为Ω的金属杆ab,开始时使金属杆ab保持静止,某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上N的恒力,金属杆由静止开始运动了1.2m达到最大速度,重力加速度m/s2。金属杆从静止到运动1.2m的过程中,求:
(1)金属杆能获得的最大速度;
(2)金属杆运动位移达1.2m时刻,两端的电势差;
(3)金属杆从静止到运动1.2m的过程中,回路产生的热量Q。
【答案】(1)3m/s
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属杆速度最大时,根据平衡条件有
金属杆中的电流为
解得金属杆能获得的最大速度
【小问2详解】
金属杆运动位移达x=1.2m时刻,金属杆产生的电动势为
根据右手定则可知,金属杆内电流方向为a指向b,可知a点电势比b点电势低,根据闭合电路欧姆定律,可知金属杆两端的电势差
【小问3详解】
根据能量守恒定律
联立解得回路产生的热量为
14. 如图所示,与水平面成37°的倾斜轨道AC,其延长线在D点与半圆轨道DF相切(CD段无轨道),全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内,整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场(C点处于MN边界上)。一质量为0.8kg的带电小球沿轨道AC下滑,至C点时速度为vC=15m/s,接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且恰好能通过F点,在F点速度vF=3m/s(不计空气阻力,g=10m/s2,cos37°=0.8),求:
(1)小球受到电场力的大小;
(2)半圆轨道的半径R;
(3)在半圆轨道部分,摩擦力对小球所做的功。
【答案】(1)6N (2)0.6m
(3)−74.4J
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,小球在CD间做匀速直线运动,电场力与重力的合力垂直于CD向下
故有
【小问2详解】
在D点速度为
在CD段做直线运动,分析可知,CD段受力平衡,故有
在F点处由牛顿第二定律可得
联立解得
【小问3详解】
小球DF段,由动能定理可得
解得摩擦力对小球所做的功
15. 如图所示,平面直角坐标系的第I、Ⅱ象限存在沿y轴负向的匀强电场,第Ⅲ、Ⅳ象限存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电拉子从坐标为(0,)的M点平行x轴以初速度v0向右射出,带电粒子经过坐标为(,0)的N点离开电场,在磁场中运动一段时向后又能回到M点,粒子重力忽略不计。
(1)求电场强度的大小E;
(2)求磁感应强度的大小B;
(3)若改变粒子从M点射出时的初速度大小v,使它最终能从第I象限击中坐标为(x0,0)的P点,求粒子初速度v所有可能的大小。(用x0、、v0表示)
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在电场中运动时受竖直向下的电场力,则有
竖直方向有
水平方向有
解得
(2)设粒子到达N点时的速度大小为,竖直分速度大小为,则
解得
粒子运动一周后可回到M点,其运动轨迹如图1所示。由几何关系可知,粒子在磁场中运动的轨道半径
又
由洛伦兹力提供向心力得
解得
(3)假设粒子从M点飞出后,历经多个循环过程,最终从第Ⅰ象限击中P点,如图2所示。
粒子经过磁场回转一次,在x轴方向倒退的距离为
其中
联立得
粒子在击中P点前在电场中每一次做类平抛运动的水平位移大小为
粒子从出磁场后经电场再次到达x轴,前进。
如此历经n次循环,应有
由(1)问知,粒子做类平抛运动的时间
解得
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山西省晋中市介休市第一中学校2025-2026学年高二上学期1月
月考物理试题
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列有关物理规律的说法,其中正确的是( )
A. 磁感线和电场线都是闭合的并且都是现实中存在的
B. 运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用,但在电场中一定受到电场力的作用
C. 比值法定义的公式电场强度和电容中,电场强度E和电容C均与电荷量q有关
D. 磁感线总是从磁体的N极指向S极
2. 如图,空间中存在平行于纸面向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一根在b点被折成直角的金属棒平行于纸面放置,,ab边垂直于磁场方向。现该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动。则两点间的电势差为( )。
A. B. C. D.
3. 如图,水平桌面上放置有光滑导轨和,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用,重力加速度为。当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )
A p、q相互远离
B. 条形磁铁加速度大于
C. 导轨对桌面的压力增大
D. 俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
4. 穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图像分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是( )
A. 图①:有感应电动势,且大小恒定不变
B. 图②:产生的感应电动势一直在变大
C. 图③:在内的变化为0,一直没有感应电流
D. 图④:产生的感应电动势先变小再变大
5. 回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两盒间狭缝的宽度为d,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。被加速的粒子质量为m,电荷量为,加在狭缝间的电压的变化规律如图乙所示,电压为,周期。一束该种粒了在时间内从A处飘入狭缝,其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间,假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做匀加速运动,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 回旋加速器加速的次数越多,粒子获得的最大动能越大
B. 粒子在电场中加速的总次数为
C. 经过第一次加速和第二次加速后在磁场中运动的半径之比为
D. 粒子在电磁场中运动总时间为
6. 如图所示,质量为的带电小物块从半径为的固定绝缘光滑半圆槽顶点由静止滑下,整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量保持不变,物块运动过程中始终没有与圆槽分离,物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等,重力加速度大小为,则物块第二次经过圆槽最低点时对圆槽的压力为( )
A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg
7. 如图所示,等腰直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ac边射入场区,结果在ab边仅有的区域内有粒子射出。已知ab边长为,不计粒子重力及粒子间相互作用.粒子的入射速度为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A,下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体棒通有同向电流分别为和,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为(已知,)则( )
A.
B.
C. 导体棒A所受安培力大小之比
D. 斜面对导体棒A弹力大小之比
9. 如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动,以下说法正确的是( )
A. 只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上
B. 对着圆心入射的粒子,速度越大,在磁场中通过的弧长越长,时间也越长
C. 对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线一定过圆心
D. 只要速度满足,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
10. 如图所示,正方形金属线框abcd下方存在宽度为L的匀强磁场区域,该区域的上、下边界水平,磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速,cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的。已知线框的边长为L,质量为m,电阻为R,重力加速度大小为g,线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电流方向为abcda
B. 线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电动势大小为
C. 线框在穿过磁场区域的过程中最大加速度为
D. 线框在穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 如图1所示是一个多用电表欧姆挡电路示意图,由表头、电源、调零电阻和表笔组成。其中表头满偏电池电动势、内阻;调零电阻阻值。
(1)使用此欧姆挡测量电阻时,如图2所示,若表头指针指在位置②处,则此刻度对应欧姆挡表盘刻度值为__________(选填“0”或“”);若指针指在位置③处,则此刻度对应欧姆挡表盘刻度值为__________。
(2)该欧姆挡表盘的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的,当电池的电动势下降到1.40V、内阻增大到时仍可调零。若测得某电阻的阻值为,则这个电阻的真实值是__________。
12. “拉普拉斯”研究小组将一块无人机的电芯(电动势约为5V,内阻约为)拆解出来,测量其电动势和内阻。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图,要求尽量减小实验误差。回答下列问题:
(1)现有电压表,滑动变阻器,定值电阻,开关和导线若干,以及以下器材:
A.电流表()
B.电流表()
(2)实验中电流表应选用______。(选填相应器材前的字母)
(3)某次测量中,电流表示数如图丙所示,则此时电流表读数为______A。
(4)某位同学根据记录的数据,作出如图丁所示的图线,根据所画图线可知道标记为Ⅰ的图线是采用实验电路______(填“甲”或“乙”)测量得到的。
(5)利用图丁提供的信息可知,该电源电动势的准确值为______,该电源内阻的准确值为______。(用字母表示。,,,,均已知)
四、解答题(本题共三个大题,共38分)
13. 如图所示,两根间距为m,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨底端接入一阻值为Ω的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为T的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为kg、电阻为Ω的金属杆ab,开始时使金属杆ab保持静止,某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上N的恒力,金属杆由静止开始运动了1.2m达到最大速度,重力加速度m/s2。金属杆从静止到运动1.2m的过程中,求:
(1)金属杆能获得最大速度;
(2)金属杆运动位移达1.2m时刻,两端的电势差;
(3)金属杆从静止到运动1.2m过程中,回路产生的热量Q。
14. 如图所示,与水平面成37°的倾斜轨道AC,其延长线在D点与半圆轨道DF相切(CD段无轨道),全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内,整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场(C点处于MN边界上)。一质量为0.8kg的带电小球沿轨道AC下滑,至C点时速度为vC=15m/s,接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且恰好能通过F点,在F点速度vF=3m/s(不计空气阻力,g=10m/s2,cos37°=0.8),求:
(1)小球受到电场力的大小;
(2)半圆轨道的半径R;
(3)在半圆轨道部分,摩擦力对小球所做的功。
15. 如图所示,平面直角坐标系的第I、Ⅱ象限存在沿y轴负向的匀强电场,第Ⅲ、Ⅳ象限存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电拉子从坐标为(0,)的M点平行x轴以初速度v0向右射出,带电粒子经过坐标为(,0)的N点离开电场,在磁场中运动一段时向后又能回到M点,粒子重力忽略不计。
(1)求电场强度的大小E;
(2)求磁感应强度的大小B;
(3)若改变粒子从M点射出时的初速度大小v,使它最终能从第I象限击中坐标为(x0,0)的P点,求粒子初速度v所有可能的大小。(用x0、、v0表示)
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