精品解析：内蒙古鄂尔多斯市第一中学分校区2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题

内蒙古鄂尔多斯第一中分校区2025-2026学年高二上学期期中考试 物理试题 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。1-4题单选，5-7题多选，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分） 1. 下列如图所示的各物理情景中，能产生感应电流的是（　　） A. 如图甲所示，迅速闭合开关时 B. 如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近铝环 C. 如图丙所示，将闭合的弹簧线圈放置在磁场中 D. 如图丁所示，导电线框abcd与通电导线在同一平面且平行电流方向移动 2. 如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种电荷+Q和-Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在c、d、e点，它的电场力和电势能分别为Fc、Fd、Fe、Epc、Epd、Epe，则它们的大小关系为（　　） A. Fd>Fc=Fe B. Fd>Fc>Fe C. Epd>Epc>Epe D. Epd<Epc=Epe 3. 用两根粗细、材料均相同的导线绕制成如图所示的矩形闭合线圈A和B，匝数分别为和，在它们之间放有一根平行于两线圈平面且与两线圈距离相等的通电直导线。若通电直导线中的电流I均匀增大，则下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈A、B的磁通量之比为 B. 线圈A、B中的感应电流方向相同 C. 线圈A、B中的感应电动势大小之比为 D. 线圈A、B中的感应电流大小之比为4∶3 4. 某同学设计的智能停车位计时收费电路如图所示，当汽车进入车位时，会使原磁场发生变化，磁阻传感器所用的材料电阻率减小，下列说法正确的是（　　） A. 磁阻传感器的工作原理是电磁感应 B. 车辆驶入车位时，电压表的示数减小 C. 车辆驶离车位时，电流表的示数增大 D. 车位处于“占用”状态时电源的输出功率最大 5. 如图所示，MN表示一块非常薄的金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过薄金属板，虚线表示其运动轨迹，由图可知粒子（　　） A. 带负电荷 B. 沿e→d→c→b→a方向运动 C. 穿越金属板后，轨迹半径变大 D. 穿越金属板后，所受洛伦兹力变大 6. 如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当线圈中通有逆时针方向电流（方向如图）时，天平恰好平衡；若电流大小不变，方向变为顺时针，在其中一个盘内放上2个质量为的砝码，天平又可以恢复平衡。已知矩形线框水平边长度为，重力加速度为，则（　　） A. 应将2个质量为砝码放入左盘 B. 磁感应强度大小为 C. 为了提高灵敏度，可以增加线圈匝数 D. 为了提高灵敏度，可以减少线圈匝数 7. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量也为m的球C，球C可视为质点。现将球C拉起使细线水平伸直，并同时由静止释放A、B、C。下列说法正确的是（　　） A. 球C下摆过程中，A、B、C系统机械能守恒，动量守恒 B. A、B两木块分离时，A的速度大小为 C. 当球C第一次到达轻杆左侧最高处时，与O点的竖直距离为 D. 当球C第一次向右运动经过O点正下方时，C的速度大小为 二、实验题（本题共2小题，共14分） 8. 小张同学为了“探究动量定理”，设计了如图甲所示的装置，并进行了如下的操作： （Ⅰ）将光电门1、2固定在长木板上，将带有遮光条的滑块与一定质量的钩码跨过定滑轮，调节长木板的倾角，直到滑块沿长木板匀速下滑； （Ⅱ）取下钩码，用天平测出钩码的质量m以及滑块与遮光条的总质量M，用游标卡尺测出遮光条的宽度d； （Ⅲ）将滑块由光电门1的上方静止释放，滑块通过两光电门时的挡光时间分别为t1、t2，滑块由光电门1到光电门2的时间为t。 已知重力加速度为g。回答下列问题： （1）某次实验时，游标卡尺的示数如图乙所示，则该遮光条的宽度d=____________cm。 （2）第（Ⅲ）步中，滑块沿长木板下滑时的合力为____________；若关系式________________成立，则动量定理得到验证（用以上物理量的符号表示） 9. 电阻率的测定有非常重要的意义，如为满足集成电路的性能要求，对金属导体、半导体等电阻率进行测定。 “测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示。实验过程中： （1）用________测量金属丝长度，用________。（均选填序号：A．刻度尺 B．螺旋测微器）测量金属丝的直径，为减少误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。 （2）根据电路图连接电路，开关S处于断开状态，滑动变阻器滑动片滑到________（选填“a”或“b”）端。闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组电压和电流。 （3）根据实验数据，画出图线，图线的斜率就表示金属丝的阻值R，由此可知金属丝的电阻率为________（用L、d、R表示）。 三、计算题（本题共6小题，共58分） 10. 在气垫导轨上，一个质量为的滑块以的速度与另一质量为、速度为并沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。 (1)求碰撞后滑块速度的大小和方向。 (2)这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？ 11. 如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： （1）雪块从A点离开屋顶时的速度大小； （2）雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 12. 如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一未知点电荷QA，将质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L，C、D间的距离为2L，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）求QA的电量及带电性质； （2）物块在B点释放瞬间的加速度大小； （3）B、D两点间的电势差UBD； 13. 如图所示为模拟直流电动机提升重物的装置，电动机的内阻一定，闭合开关S，当把它接入正常工作电压5V时，卡住电动机使其不转动，测得此时流过电动机的电流为5A，电动机正常工作时电路中的电流为1A，现让电动机正常工作且电动机匀速提升质量为2kg的重物，忽略一切摩擦，重力加速度，求： （1）电动机线圈的电阻； （2）正常工作时电动机的输出功率及电动机的效率； （3）电动机匀速提升重物的速度。 14. 如图所示，xOy平面内，长度为d的平行金属板的中轴线与x轴重合，其右侧存在宽度为、方向垂直纸面向外且足够长的匀强磁场，磁场右边界与y轴重合。电子枪持续释放无初速度的电子，电子经过电压为的电场加速后，沿着x轴进入平行金属板之间。当平行金属板之间的电场强度为零时，电子离开磁场右边界时的y轴坐标为，当平行金属板之间存在沿着y轴正方向的匀强电场E（未知）时，电子离开平行金属板时速度方向与x轴正方向的夹角为。已知电子的质量为m、带电量大小为e，不计电子之间的相互作用和电子的重力，不考虑电场和磁场的边缘效应。求： （1）磁感应强度B的大小和电场强度E的大小； （2）平行金属板之间存在匀强电场E时，电子进入磁场后的运动半径。 15. 如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距，导轨平面与水平面间夹角，N、Q间连接一个电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度。将一根质量的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒的电阻为，导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，已知ab、cd位置之间距离为，，，。求： （1）当金属棒速度的大小为时，金属棒加速度的大小a； （2）金属棒运动到cd位置时的速度大小； （3）金属棒由位置ab运动到位置cd的过程中，电阻R上产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古鄂尔多斯第一中分校区2025-2026学年高二上学期期中考试 物理试题 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。1-4题单选，5-7题多选，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分） 1. 下列如图所示的各物理情景中，能产生感应电流的是（　　） A. 如图甲所示，迅速闭合开关时 B. 如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近铝环 C. 如图丙所示，将闭合的弹簧线圈放置在磁场中 D. 如图丁所示，导电线框abcd与通电导线在同一平面且平行电流方向移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．如图甲所示，迅速闭合开关时，线圈A电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B会产生感应电流，故A正确； B．如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近铝环，由于铝环不闭合，所以铝环不会产生感应电流，故B错误； C．如图丙所示，将闭合的弹簧线圈放置在磁场中，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不会产生感应电流，故C错误； D．如图丁所示，导电线框abcd与通电导线在同一平面且平行电流方向移动，穿过线框的磁通量保持不变，线框不会产生感应电流，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种电荷+Q和-Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在c、d、e点，它的电场力和电势能分别为Fc、Fd、Fe、Epc、Epd、Epe，则它们的大小关系为（　　） A. Fd>Fc=Fe B. Fd>Fc>Fe C. Epd>Epc>Epe D. Epd<Epc=Epe 【答案】B 【解析】 【详解】AB．等量异种电荷的电场的分布特点如下图所示。电场线的密集程度代表场强的强弱，从图中可以看到在两等量异种电荷连线上电场强度先减小后增大，c处场强最小；在连线的垂直平分线上，自上而下场强先增大后减小，c处场强最大，所以 则，故A错误，B正确； CD．等量异种电荷形成的电场，由正电荷到负电荷电势逐渐降低，中垂线为等势面，则正点电荷在各点位的电势能大小关系为，故CD错误。 故选B。 3. 用两根粗细、材料均相同的导线绕制成如图所示的矩形闭合线圈A和B，匝数分别为和，在它们之间放有一根平行于两线圈平面且与两线圈距离相等的通电直导线。若通电直导线中的电流I均匀增大，则下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈A、B的磁通量之比为 B. 线圈A、B中的感应电流方向相同 C. 线圈A、B中的感应电动势大小之比为 D. 线圈A、B中的感应电流大小之比为4∶3 【答案】D 【解析】 【详解】A．通电直导线与两线圈共平面且与两线圈距离相等，则磁感应强度大小相等，根据磁通量的定义，由于线圈面积是2：1，则磁通量之比为2：1，故A错误； B．当电流I均匀增大，其在右边产生在磁场方向是垂直于平面向里且强度在变大，穿过B线圈的磁通量向里且增大，根据楞次定律，线圈B中的感应电流方向为逆时针；同理可知线圈A中的电流方向为顺时针，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律，A、B两线圈产生感应电动势为分别为 则电动势之比为 故C错误； D．因单匝线圈的周长之比为3：2，则根据电阻定律两线圈的电阻之比为 又因两线圈电动势之比为 则根据欧姆定律有，其电流之比为 故D正确。 故选D。 4. 某同学设计的智能停车位计时收费电路如图所示，当汽车进入车位时，会使原磁场发生变化，磁阻传感器所用的材料电阻率减小，下列说法正确的是（　　） A. 磁阻传感器的工作原理是电磁感应 B. 车辆驶入车位时，电压表的示数减小 C. 车辆驶离车位时，电流表的示数增大 D. 车位处于“占用”状态时电源的输出功率最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁阻传感器的电阻率受磁场的影响，不是电磁感应，故A错误； B．车辆驶入车位时，磁阻传感器的电阻率减小，电阻减小，整个回路总电阻减小，电路电流增大，由闭合电路欧姆定律，可知电压表的示数减小，故B正确； C．车辆驶离车位时，磁阻传感器的电阻率增大，电阻增大，电路电流减小，电流表的示数减小，故C错误； D．由于未知外电阻与电源内阻的大小关系，故电源的输出功率变化无法判断，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，MN表示一块非常薄的金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过薄金属板，虚线表示其运动轨迹，由图可知粒子（　　） A. 带负电荷 B. 沿e→d→c→b→a方向运动 C. 穿越金属板后，轨迹半径变大 D. 穿越金属板后，所受洛伦兹力变大 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】ABC．带电粒子穿过金属板后速度减小，由 可知，轨迹半径应减小，故可知粒子运动方向是edcba，粒子所受的洛伦兹力均指向圆心,在e点洛伦兹力向右，则由左手定则可知，粒子应带负电，C错误，AB正确； D．穿过金属板后速度减小，根据 可知，洛伦兹力减小，D错误。 故选AB。 6. 如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当线圈中通有逆时针方向电流（方向如图）时，天平恰好平衡；若电流大小不变，方向变为顺时针，在其中一个盘内放上2个质量为的砝码，天平又可以恢复平衡。已知矩形线框水平边长度为，重力加速度为，则（　　） A. 应将2个质量为砝码放入左盘 B. 磁感应强度大小为 C. 为了提高灵敏度，可以增加线圈匝数 D. 为了提高灵敏度，可以减少线圈匝数 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当线圈中通有逆时针方向电流I时，天平恰好平衡。此时，线圈受到的安培力方向竖直向上，与重力平衡，安培力大小为 当线圈中通有顺时针方向电流I时，由左手定则可知安培力方向竖直向下。天平是等臂杠杆，此时若不增减砝码，天平会右低左高，为了使天平恢复水平，应向左盘中加入砝码，故A正确； B．当线圈中通有逆时针方向电流I时，设线框受到的拉力为T，根据左手定则判断，安培力方向向上，则有 当线圈中通有顺时针方向电流I时，设线框受到的拉力为，则有 故 解得 故B错误； CD．为了提高灵敏度，应使磁感应强度发生微小变化时，天平也会发生明显的倾斜，故应增加线圈匝数，使安培力变大，故C正确，D错误。 故选AC。 7. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量也为m的球C，球C可视为质点。现将球C拉起使细线水平伸直，并同时由静止释放A、B、C。下列说法正确的是（　　） A. 球C下摆过程中，A、B、C系统机械能守恒，动量守恒 B. A、B两木块分离时，A的速度大小为 C. 当球C第一次到达轻杆左侧最高处时，与O点的竖直距离为 D. 当球C第一次向右运动经过O点正下方时，C的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．球C下摆过程中，A、B、C组成的系统只有重力做功，则系统机械能守恒；运动过程中，木块A、B和小球C组成的系统在水平方向合力为零，而在竖直方向合力不为零，故此系统在水平方向上动量守恒，而在竖直方向上动量不守恒，所以此系统的动量不守恒，故A错误； B．球C第一次运动到最低点时A、B两木块分离，设此时C速度大小为vC，A、B的速度为vA，以向左为正方向，根据系统水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得， 联立可得， 故B正确； C．C球向左摆至最高点时，A、C共速，以水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得 根据系统机械能守恒得 联立可得 则小球C第一次到达轻杆左侧最高处距O点的竖直高度为，故C错误； D．设C第一次向右运动经过O点正下方时，C速度大小为v′C，A的速度大小为v′A，以向左为正方向，根据系统水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得， 联立可得， 故D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 8. 小张同学为了“探究动量定理”，设计了如图甲所示的装置，并进行了如下的操作： （Ⅰ）将光电门1、2固定在长木板上，将带有遮光条的滑块与一定质量的钩码跨过定滑轮，调节长木板的倾角，直到滑块沿长木板匀速下滑； （Ⅱ）取下钩码，用天平测出钩码的质量m以及滑块与遮光条的总质量M，用游标卡尺测出遮光条的宽度d； （Ⅲ）将滑块由光电门1的上方静止释放，滑块通过两光电门时的挡光时间分别为t1、t2，滑块由光电门1到光电门2的时间为t。 已知重力加速度为g。回答下列问题： （1）某次实验时，游标卡尺的示数如图乙所示，则该遮光条的宽度d=____________cm。 （2）第（Ⅲ）步中，滑块沿长木板下滑时的合力为____________；若关系式________________成立，则动量定理得到验证（用以上物理量的符号表示） 【答案】 ①. 0.215 ②. mg ③. 【解析】 【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以图中所测遮光条的宽度为 （2）[2]当挂上钩码时滑块沿长木板匀速下滑，取下钩码滑块沿长木板下滑的合力为钩码的重力mg； [3]对滑块，根据动量定理有 所以 9. 电阻率的测定有非常重要的意义，如为满足集成电路的性能要求，对金属导体、半导体等电阻率进行测定。 “测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示。实验过程中： （1）用________测量金属丝长度，用________。（均选填序号：A．刻度尺 B．螺旋测微器）测量金属丝的直径，为减少误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。 （2）根据电路图连接电路，开关S处于断开状态，滑动变阻器滑动片滑到________（选填“a”或“b”）端。闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组电压和电流。 （3）根据实验数据，画出图线，图线的斜率就表示金属丝的阻值R，由此可知金属丝的电阻率为________（用L、d、R表示）。 【答案】（1） ①. A ②. B （2）a （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在“测定金属丝的电阻率”实验中，金属丝的长度需要用刻度尺来测量，金属丝的直径需要用精确度更高的螺旋测微器来测量，故第一空填A，第二空填B。 【小问2详解】 在闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器接入电路中的阻值要达到最大，所以，如题图所示，闭合S前，滑动变阻器滑动片应滑到a端。 【小问3详解】 根据 ， 可得 三、计算题（本题共6小题，共58分） 10. 在气垫导轨上，一个质量为的滑块以的速度与另一质量为、速度为并沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。 (1)求碰撞后滑块速度的大小和方向。 (2)这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？ 【答案】(1) 6.7cm/s；方向与0.4kg滑块的初速度方向相同； (2) 4.2×10-3J 【解析】 【详解】(1)两滑块碰撞过程系统动量守恒，以0.4kg滑块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 m1v1-m2v2=（m1+m2）v 代入数据解得 v=cm/s=6.7cm/s 方向与0.4kg滑块的初速度方向相同； (2)碰撞的机械能损失 解得 ∆E=4.2×10-3J 11. 如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： （1）雪块从A点离开屋顶时的速度大小； （2）雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 【答案】（1）5m/s （2）8m/s，60° 【解析】 【小问1详解】 雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 代入数据解得雪块到A点速度大小为 【小问2详解】 雪块离开屋顶后，做斜向下抛运动，由动能定理 代入数据解得雪块到地面速度大小 速度与水平方向夹角，满足 解得 12. 如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一未知点电荷QA，将质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L，C、D间的距离为2L，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）求QA的电量及带电性质； （2）物块在B点释放瞬间的加速度大小； （3）B、D两点间的电势差UBD； 【答案】（1），带正电 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 因C点速度最大，则加速度为零，则 解得 两带电体之间是斥力，可知A处电荷带正电； 【小问2详解】 在B点时释放时由牛顿第二定律 解得 a=1.2g 【小问3详解】 从B到D由动能定理 解得 13. 如图所示为模拟直流电动机提升重物的装置，电动机的内阻一定，闭合开关S，当把它接入正常工作电压5V时，卡住电动机使其不转动，测得此时流过电动机的电流为5A，电动机正常工作时电路中的电流为1A，现让电动机正常工作且电动机匀速提升质量为2kg的重物，忽略一切摩擦，重力加速度，求： （1）电动机线圈的电阻； （2）正常工作时电动机的输出功率及电动机的效率； （3）电动机匀速提升重物的速度。 【答案】（1）1Ω （2）4W， （3）0.2m/s 【解析】 【小问1详解】 电动机线圈电阻为 解得 【小问2详解】 电动机正常工作时线圈电阻消耗的热功率为 电动机正常工作时的电功率为 电动机的输出功率为 则电动机正常工作时效率为 【小问3详解】 根据 解得物体匀速运动时的速度为 14. 如图所示，xOy平面内，长度为d的平行金属板的中轴线与x轴重合，其右侧存在宽度为、方向垂直纸面向外且足够长的匀强磁场，磁场右边界与y轴重合。电子枪持续释放无初速度的电子，电子经过电压为的电场加速后，沿着x轴进入平行金属板之间。当平行金属板之间的电场强度为零时，电子离开磁场右边界时的y轴坐标为，当平行金属板之间存在沿着y轴正方向的匀强电场E（未知）时，电子离开平行金属板时速度方向与x轴正方向的夹角为。已知电子的质量为m、带电量大小为e，不计电子之间的相互作用和电子的重力，不考虑电场和磁场的边缘效应。求： （1）磁感应强度B的大小和电场强度E的大小； （2）平行金属板之间存在匀强电场E时，电子进入磁场后的运动半径。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设电子经过电场加速后速度为，根据动能定理有 当平行金属板之间的电场强度为零时，设粒子进入磁场中运动的轨道半径为 根据几何关系 洛伦兹力提供向心力 解得磁感应强度B的大小 当平行金属板之间存在沿着y轴正方向的匀强电场E（未知）时，电子向轴负方向偏转，电子在平行金属板间的运动时间为 加速度为 根据几何关系可知离开金属板之间时沿轴负方向的分速度为 联立解得电场强度E的大小 【小问2详解】 平行金属板之间存在匀强电场时，根据速度的合成与分解可知，电子离开平行金属板时速度为 设粒子进入磁场中运动的轨道半径为，洛伦兹力提供向心力 解得 15. 如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距，导轨平面与水平面间夹角，N、Q间连接一个电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度。将一根质量的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒的电阻为，导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，已知ab、cd位置之间距离为，，，。求： （1）当金属棒速度的大小为时，金属棒加速度的大小a； （2）金属棒运动到cd位置时的速度大小； （3）金属棒由位置ab运动到位置cd的过程中，电阻R上产生的热量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当金属棒速度的大小为时，金属棒受到的安培力为 方向沿导轨向上，其中 ， 对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律可知 解得 （2）当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，受力平衡，则 其中 ， 解得 （3）金属棒由位置ab运动到位置cd的过程中，由能量守恒定律可知 解得 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $