精品解析：河南省洛阳市第一高级中学2025-2026学年高二上学期1月月考物理试卷

洛阳一高高二年级物理学科1月月考试题卷 时间：75分钟 分值：100分 一、选择题（1-7为单项选择，8-10为多项选择） 1. 电磁波为信息的传播插上了翅膀，广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 电磁波的传播离不开介质 B. 电磁波的频率越高，波长越短 C. 只要空间内存在一个变化的磁场就一定能形成电磁波 D. 物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 2. 如图是“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95°C刻度线对齐，温度超过95°C，铃响表示报警。下列说法正确的是（　　） A. 图中的是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B. 控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C. 该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D. 如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 3. 如图所示，沿顺时针方向的环形电流在圆心点产生的磁感应强度的大小为，环形电流上的两点的连线为圆环的直径，现将右边半圆环绕直径沿同一方向分别弯折和，此时点的磁感应强度大小分别为和，则等于（　　） A. 2 B. C. D. 4. 金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，已知电容器的电容为C，线圈的电感为L，下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器正在充电 B. 此时磁场能正在转化为电场能 C. 该振荡电路的周期为 D. 此时电容器两端电势差增大 5. 如图甲所示，矩形线圈匝数匝，内阻不计，在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所接外电阻阻值，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势的最大值为 B. 电压表示数为 C. 内，电阻产生的焦耳热为 D. 内，通过电阻的电荷量为 6. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，，，为相同的灯泡，、、和分别为定值电阻、理想线圈和电容器，其中，电压表为理想电表。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时，、、均发光。下列说法中正确的是（　　） A. 三个灯泡亮度相同 B. 电容器所带电荷量的最大值为 C. 若交流电的频率突然增大，则变暗、变亮 D. 电压表的读数为12V 7. 某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4∶1，输入电压随时间的变化图像如图乙，的阻值为的2倍，则（　　） A. 交流电的周期为2.25s B. 电压表示数为48V C. 副线圈干路的电流为电流的2倍 D. 原副线圈功率之比为4∶1 8. 某质谱仪的原理如图所示。A为粒子加速器，加速电压为，B为速度选择器，两极板分别为，两极板之间电压为，板间场强为；两极板之间磁场与电场正交，磁感应强度大小为，C为偏转分离器，磁场的磁感应强度大小为。现有两种带正电的粒子，带电荷量均为，质量分别为，经A从上极板处由静止加速后进入B和C，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 离开A时的速度之比为 B. 若可沿虚线穿过B，则穿越B时要向板偏转 C. 若可沿虚线穿过B，则其在C中做圆周运动的半径为 D. 若，则在C中做圆周运动的半径之比为 9. 如图所示，绝缘水平桌面上固定两条光滑的、间距为L的、电阻不计的平行金属导轨，导轨左端连接电源，电源电动势为E，内阻为r。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。现将质量为m，电阻为R的导体棒置于导轨上，接通电源，导体棒沿导轨开始运动，运动时始终与导轨垂直且接触良好，棒离开桌面前的瞬间速度为v，此刻通过棒电流为I。则（　　） A. 此过程中通过棒的电荷量为 B. 此过程中导体棒产生的热量为 C. 离开桌面前的瞬间，电源两端的电压U= E- Ir D. 离开桌面前的瞬间，电源两端的电压U> E- Ir 10. 如图甲所示，在水平面上固定有U形光滑平行长直金属导轨，导轨左端接有定值电阻R。导体棒a垂直放置在导轨上，导轨和导体棒电阻不计。空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。时间内导体棒被锁定，时刻将导体棒解除锁定，同时对导体棒施加一沿导轨方向向右的拉力F，使导体棒做匀加速直线运动，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流I，拉力F的大小，定值电阻R上的功率P，通过定值电阻R的电荷量q的大小随时间变化规律图像（下图中曲线均为二次曲线）可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题 11. 测定一节干电池的电动势和内阻。可供使用的实验器材有： A.电流表A（量程0.6 A，内阻约1Ω） B.电压表V1（量程3.0V、内阻约为1kΩ） C.电压表V2（量程15.0V、内阻约为5kΩ） D.滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω、额定电流2A） E.滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω、额定电流0.2A） F.开关S、导线若干 （1）为了提高测量精度电压表选择______；滑动变阻器选择______（填前面的序号） （2）某实验小组采用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻的数据如下表格， 电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74 电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45 请在图乙U—I坐标系中描点作图______，并通过图像求出此干电池的电动势E=______V，电源内阻r =________；本实验系统误差的原因______。 （3）为了更精确地得到电源的内阻，该实验小组设计了如下的实验测量电流表的内阻 ①断开S2，闭合S1，调节R1使得电流表满偏（R1≫RA）； ②保持R1不变，闭合S2，调节电阻箱R2使得电流表指在满偏的，读出R2的值为2Ω；则测定的干电池的内阻为______Ω 12. 物理兴趣小组用可拆变压器探究“变压器原副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）探究过程中，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_____。 A. 等效法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）若变压器原、副线圈匝数分别选择匝、匝，原线圈与10V正弦式交流电源相连，用理想电压表测得输出电压，输出电压测量值明显小于理论值，造成这种现象的主要原因是____。 A. 副线圈匝数略少于400 匝 B. 变压器存在电磁辐射 C. 原、副线圈存在电流热效应 D. 两块变压器铁芯没有组装在一起 （3）图丙为某电学仪器原理图，变压器原副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当_____时（用、、表示），R获得的功率最大。 三、解答题 13. 如图所示的电路中，定值电阻，，电容器的电容，电流表为理想电表。开始时开关S断开，电流表的示数；将开关S闭合，电路稳定后电流表的示数。求： （1）电源的电动势和内阻； （2）开关S闭合时电源的输出功率； （3）开关S从断开到闭合，电容器的电荷量变化量的绝对值。 14. 如图所示，直角坐标系第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，第二象限内有磁感应强度大小未知，方向垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m，电荷量大小为q的带正电粒子，从第三象限内的P点以初速度沿x轴正方向入射，恰好从原点O进入第一象限的磁场，不计粒子重力。 （1）求第三象限内匀强电场的场强大小E； （2）为使粒子不再进入第三象限，求第二象限磁场的磁感应强度满足的条件； （3）若第二象限内的磁感应强度为，粒子经过y轴上C点时的速度恰好与经过O点时速度相同，求粒子从O点至到达C点经过的时间。 15. 如图所示，倾角为，间距为的两根足够长的平行金属导轨、固定在绝缘斜面上，上端接有一阻值的定值电阻。整个斜而有垂直斜面向上，磁感应强度的匀强磁场。有一质量，电阻的金属棒，从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，求：（取） （1）当金属棒沿导轨向下运动的速度时，的加速度大小； （2）金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率； （3）若从金属棒开始下滑至达到最大速度过程中，流经电阻R上的电量为，求此过程中电阻R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 洛阳一高高二年级物理学科1月月考试题卷 时间：75分钟 分值：100分 一、选择题（1-7为单项选择，8-10为多项选择） 1. 电磁波为信息的传播插上了翅膀，广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 电磁波的传播离不开介质 B. 电磁波的频率越高，波长越短 C. 只要空间内存在一个变化的磁场就一定能形成电磁波 D. 物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波是电磁场在空间中的传播，其传播不需要介质，在真空中也能传播（如光波）。故A错误。 B．电磁波的波速公式可知，当一定时，频率越高，波长越短。故B正确。 C．根据麦克斯韦电磁理论，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，且电场和磁场必须相互垂直并随时间振荡，才能以波的形式传播。仅存在一个变化的磁场（如均匀变化的磁场）可能只产生感应电场，而不一定形成辐射的电磁波。故C错误。 D．麦克斯韦在19世纪60年代通过理论推导预言了电磁波的存在，但实验捕捉到电磁波的是赫兹（1887年）。故D错误。 故选B。 2. 如图是“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95°C刻度线对齐，温度超过95°C，铃响表示报警。下列说法正确的是（　　） A. 图中的是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B. 控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C. 该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D. 如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁铁的南北极由线圈的绕向和电流方向共同决定，电流由正极流向负极，根据电流流向可判断上端为N极，故A错误； B．此控制电路只需使电磁铁通电以带动触点，调换电源的正负极仅改变电磁铁两端的极性，不影响其吸合功能，故B正确； C．液体温度计采用水银的主要原因是水银导电，密度并非选用水银的主要依据，故C错误； D．若要降低报警温度，应使水银更早接触金属丝，需将金属丝适当下移而非上提，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，沿顺时针方向的环形电流在圆心点产生的磁感应强度的大小为，环形电流上的两点的连线为圆环的直径，现将右边半圆环绕直径沿同一方向分别弯折和，此时点的磁感应强度大小分别为和，则等于（　　） A. 2 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据对称性，两段半圆环中的电流在点产生的磁感应强度的大小均为，方向均垂直于纸面向里，将右边半圆环绕直径向上弯折后，右边半圆环中的电流在点产生的磁感应强度的方向也转过了，根据磁场的矢量叠加可得，点的磁感应强度的大小 同理将右边半圆环绕直径向上弯折后，根据磁场的矢量叠加可得，点的磁感应强度的大小为 故 故选C。 4. 金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，已知电容器的电容为C，线圈的电感为L，下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器正在充电 B. 此时磁场能正在转化为电场能 C. 该振荡电路的周期为 D. 此时电容器两端电势差增大 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．由图可知，电容器正在放电，电场能转化为磁场能，由可知电容器两端电势差减小，则ABD错误： C．该振荡电路的周期为 则C正确。 故选C。 5. 如图甲所示，矩形线圈匝数匝，内阻不计，在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所接外电阻阻值，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势的最大值为 B. 电压表示数为 C. 内，电阻产生的焦耳热为 D. 内，通过电阻的电荷量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知，周期为 则 电动势的最大值为 A正确； B．电压表示数 B错误； C．内，电阻产生的焦耳热 C错误； D．内，通过电阻的电荷量 D错误。 故选A。 6. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，，，为相同的灯泡，、、和分别为定值电阻、理想线圈和电容器，其中，电压表为理想电表。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时，、、均发光。下列说法中正确的是（　　） A. 三个灯泡亮度相同 B. 电容器所带电荷量的最大值为 C. 若交流电的频率突然增大，则变暗、变亮 D. 电压表的读数为12V 【答案】C 【解析】 【详解】A．原线圈中通有正弦交流电，则副线圈中也为正弦交流电，由于与电阻相串联，与电感线圈相串联，与电容相串联，灯泡、与的亮度取决于电阻、电感和电容的阻碍作用，本题未给相关条件无法判断，故A错误； BD．由题意可知，原线圈两端电压的最大值为，由于原、副线圈的匝数比 所以副线圈两端的电压最大值为，有效值为，因为是交流电，电容器与灯泡串联，电容器两端电压的最大值肯定小于，所以电容器所带电荷量的最大值小于 而电压表的读数也小于，故BD错误； C．电感线圈感抗随交流电频率的增大而增大，电容器的容抗随交流电频率的增大而减小，交流电频率增大后，线圈感抗变大则变暗，电容器容抗变小则变亮，故C正确。 故选C。 7. 某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4∶1，输入电压随时间的变化图像如图乙，的阻值为的2倍，则（　　） A. 交流电的周期为2.25s B. 电压表示数为48V C. 副线圈干路的电流为电流的2倍 D. 原副线圈功率之比为4∶1 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知交流电的周期为，故A正确； B．由图像可知输入电压有效值为，则，故电压表示数为，故B错误； C．的阻值为的2倍，两者并联，故电流为电流的2倍，故副线圈干路的电流为电流的3倍，故C错误； D．根据理想变压器原理可知，原副线圈功率相同，故D错误； 故选A。 8. 某质谱仪的原理如图所示。A为粒子加速器，加速电压为，B为速度选择器，两极板分别为，两极板之间电压为，板间场强为；两极板之间磁场与电场正交，磁感应强度大小为，C为偏转分离器，磁场的磁感应强度大小为。现有两种带正电的粒子，带电荷量均为，质量分别为，经A从上极板处由静止加速后进入B和C，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 离开A时的速度之比为 B. 若可沿虚线穿过B，则穿越B时要向板偏转 C. 若可沿虚线穿过B，则其在C中做圆周运动的半径为 D. 若，则在C中做圆周运动的半径之比为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．两粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得 联立可得离开A时的速度之比为 故A正确； B．若可沿虚线穿过B，则有 则穿越B时，有 即受到的电场力大于洛伦兹力，可知穿越B时要向板偏转，故B错误； C．若可沿虚线穿过B，则其在C中做圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 故C正确； D．若，则在C中做圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，有 可得 ， 则在中做圆周运动的半径之比为 故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，绝缘水平桌面上固定两条光滑的、间距为L的、电阻不计的平行金属导轨，导轨左端连接电源，电源电动势为E，内阻为r。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。现将质量为m，电阻为R的导体棒置于导轨上，接通电源，导体棒沿导轨开始运动，运动时始终与导轨垂直且接触良好，棒离开桌面前的瞬间速度为v，此刻通过棒电流为I。则（　　） A. 此过程中通过棒的电荷量为 B. 此过程中导体棒产生的热量为 C. 离开桌面前的瞬间，电源两端的电压U= E- Ir D. 离开桌面前的瞬间，电源两端的电压U> E- Ir 【答案】AC 【解析】 【详解】A.导体棒运动过程水平只受安培力，由动量定理 和 可得 故A正确； B.根据 可知 解得 故B错误； CD. 离开桌面前的瞬间，根据闭合电路的欧姆定律可得 故D错误，C正确。 故选AC。 10. 如图甲所示，在水平面上固定有U形光滑平行长直金属导轨，导轨左端接有定值电阻R。导体棒a垂直放置在导轨上，导轨和导体棒电阻不计。空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。时间内导体棒被锁定，时刻将导体棒解除锁定，同时对导体棒施加一沿导轨方向向右的拉力F，使导体棒做匀加速直线运动，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流I，拉力F的大小，定值电阻R上的功率P，通过定值电阻R的电荷量q的大小随时间变化规律图像（下图中曲线均为二次曲线）可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．依题意，内，磁感应强度B随时间t均匀增加，根据 可知感应电流为定值，由楞次定律可知电流方向沿逆时针，后， 可知感应电流随时间变化的图线为直线，根据右手定则可知电流方向沿逆时针，故A正确； B．施加拉力后，由牛顿第二定律可得 又 解得 可知后拉力F随时间变化的图线为直线，故B错误； C．由 可知内P应为定值，后，P随时间变化的图线为二次曲线，故C错误； D．由 可知内q随时间变化的图线为过原点的直线；后，q随时间变化的图线为二次曲线，故D正确。 故选AD。 二、实验题 11. 测定一节干电池的电动势和内阻。可供使用的实验器材有： A.电流表A（量程0.6 A，内阻约1Ω） B.电压表V1（量程3.0V、内阻约为1kΩ） C.电压表V2（量程15.0V、内阻约为5kΩ） D.滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω、额定电流2A） E.滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω、额定电流0.2A） F.开关S、导线若干 （1）为了提高测量精度电压表选择______；滑动变阻器选择______（填前面的序号） （2）某实验小组采用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻的数据如下表格， 电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74 电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45 请在图乙U—I坐标系中描点作图______，并通过图像求出此干电池的电动势E=______V，电源内阻r =________；本实验系统误差的原因______。 （3）为了更精确地得到电源的内阻，该实验小组设计了如下的实验测量电流表的内阻 ①断开S2，闭合S1，调节R1使得电流表满偏（R1≫RA）； ②保持R1不变，闭合S2，调节电阻箱R2使得电流表指在满偏的，读出R2的值为2Ω；则测定的干电池的内阻为______Ω 【答案】（1） ①. B ②. D （2） ①. ②. 1.46##1.47##1.48 ③. 1.69##1.70##1.71##1.72##1.73##1.74##1.75 ④. 电流表有分压作用 （3）0.69##0.70##0.71##0.72##0.73##0.74##0.75 【解析】 【小问1详解】 [1] 一节干电池电压约为，则电压表挑选小量程，即选B； [2]干电池内阻很小，为便于操作和测量数据更精确，滑动变阻器应选小量程，即选D。 【小问2详解】 [1]将表格中数据进行描点，并用平滑曲线连接如图 [2] 根据 则结合图像可得，纵截距为电源电动势，读数约为； [3]斜率代表内阻，内阻约为 [4]电流表外接在干路，则电流表有分压作用，造成误差。 【小问3详解】 当调节电阻箱使电流表指在满偏的处时，电流表与电流之比为，由于并联电流之比等于电阻的反比，则可得电流表内阻为 根据 图像斜率绝对值表示电源内阻与电流表阻值之和，则电源内阻为 12. 物理兴趣小组用可拆变压器探究“变压器原副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）探究过程中，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_____。 A. 等效法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）若变压器原、副线圈匝数分别选择匝、匝，原线圈与10V正弦式交流电源相连，用理想电压表测得输出电压，输出电压测量值明显小于理论值，造成这种现象的主要原因是____。 A. 副线圈匝数略少于400 匝 B. 变压器存在电磁辐射 C. 原、副线圈存在电流热效应 D. 两块变压器铁芯没有组装在一起 （3）图丙为某电学仪器原理图，变压器原副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当_____时（用、、表示），R获得的功率最大。 【答案】（1）C （2）D （3） 【解析】 【小问1详解】 为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 A．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 故理论上副线圈电压应为 若副线圈匝数略少于400匝，可知副线圈电压应略小于5V，不会明显小于理论值，故A错误； B．变压器存在电磁辐射，辐射电磁波，放出能量，但辐射能量较少，输出电压测量值不会明显小于理论值，故B错误； C．原、副线圈存在电流热效应，副线圈电压将小于5V，但不会明显小于理论值，故C错误； D．两块变压器铁芯没有组装在一起，会出现漏磁，副线圈电压将明显小于理论值，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 设原线圈电流为，副线圈电流为，变压器和R部分的等效电阻为，则有 又有 解得等效电阻 将等效为电源电动势，等效为电源内阻，等效为外电阻，当R获得的功率最大时，有 解得 三、解答题 13. 如图所示的电路中，定值电阻，，电容器的电容，电流表为理想电表。开始时开关S断开，电流表的示数；将开关S闭合，电路稳定后电流表的示数。求： （1）电源的电动势和内阻； （2）开关S闭合时电源的输出功率； （3）开关S从断开到闭合，电容器的电荷量变化量的绝对值。 【答案】（1）12V，1Ω （2）11W （3） 【解析】 【小问1详解】 当开关S断开时，由闭合电路欧姆定律得 当开关S闭合时，由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得， 【小问2详解】 开关S闭合时电源的输出功率为 【小问3详解】 当开关S断开时，电容器的电荷量为 当开关S闭合时，电容器的电荷量为 故开关S从断开到闭合，电容器的电荷量变化量的绝对值为 14. 如图所示，直角坐标系第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，第二象限内有磁感应强度大小未知，方向垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m，电荷量大小为q的带正电粒子，从第三象限内的P点以初速度沿x轴正方向入射，恰好从原点O进入第一象限的磁场，不计粒子重力。 （1）求第三象限内匀强电场的场强大小E； （2）为使粒子不再进入第三象限，求第二象限磁场的磁感应强度满足的条件； （3）若第二象限内的磁感应强度为，粒子经过y轴上C点时的速度恰好与经过O点时速度相同，求粒子从O点至到达C点经过的时间。 【答案】（1） （2） （3）（n=1，2，3…） 【解析】 【详解】（1）粒子在第三象限先做类平抛运动，有，， 联立解得 （2）根据动能定理 解得粒子经过O点时速度为，与x轴正向夹角为，由 解得 粒子恰好不经过x轴时，由几何关系有 得 由 得，故 （3）由 得，粒子先在第一象限转过，再在第二象限转过，往复循环粒子每次由第二象限经过y轴时速度均与经过O点时的速度相同，根据 解得粒子在第一、二象限运动的周期分别为 粒子先在第一象限转过所用的时间为 在第二象限转过所用的时间为 故所需时间、2、3… 15. 如图所示，倾角为，间距为的两根足够长的平行金属导轨、固定在绝缘斜面上，上端接有一阻值的定值电阻。整个斜而有垂直斜面向上，磁感应强度的匀强磁场。有一质量，电阻的金属棒，从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，求：（取） （1）当金属棒沿导轨向下运动的速度时，的加速度大小； （2）金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率； （3）若从金属棒开始下滑至达到最大速度过程中，流经电阻R上的电量为，求此过程中电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对金属棒进行受力分析，沿斜面方向安培力 根据牛顿第二定律有 代入数据得 【小问2详解】 当金属棒的加速度为零时，速度达到最大，则有 解得 可知当速度最大时，电流最大，则有 根据 可知此时电功率最大，则有 【小问3详解】 流经电阻的电量，，， 联立得 代入数据求得金属棒下滑的距离 根据能量守恒有 解得 故电阻R上产生的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $