内容正文:
成都市实验外国语学校25—26学年下学期高二半期考试
物理
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 质量相同的任何物质,分子数都相同
B. 气体分子速率分布规律为“中间多,两头少”的正态分布
C. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
D. 用高倍光学显微镜能够直接看到碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子数计算公式为(为物质摩尔质量,为阿伏伽德罗常数),质量相同的不同物质,若摩尔质量不同,则物质的量不同,分子数不同,故A错误;
B.气体分子速率分布规律具有‘"中间多、两头少"的分布特征,故B正确;
C.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子间存在间隙,故C错误;
D.碳原子直径约为量级,远小于可见光波长,受分辨率限制,高倍光学显微镜无法观测到碳原子,需使用电子显微镜观测,故D错误。
故选B。
2. 关于分子动理论的基本观点和实验依据,下列说法正确的是( )
A. -2℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动
B. 沸水中的胡椒粉不断翻滚,说明温度越高布朗运动越激烈
C. 分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小
D. 水很难被压缩,是因为压缩时分子间距离变小,相邻分子间只有斥力,没有引力
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子永不停息地做无规则热运动,即使在低温下(如-2℃结冰),分子热运动也不会停止, A错误;
B.沸水中胡椒粉的翻滚是由于水的对流运动所致,并非布朗运动;该现象不能说明布朗运动随温度升高而加剧,B错误;
C.根据分子间作用力理论,分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,C正确;
D.水很难被压缩是因为压缩时分子间距离变小,分子间斥力增大,但分子间同时存在引力和斥力,并非只有斥力,D错误。
故选C。
3. 如图所示,三角形是相同的软导线连成的正三角形线框,放在水平面上,、、三个顶点固定,三边的导线均刚好伸直,线框处在垂直于水平面向上的匀强磁场中,现将、两端连接入电路,让电流从点流入,从点流出,不计通电导线间的相互作用的影响,则软导线静止时的形状可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知磁场方向垂直纸面向外。让电流从点流入,从点流出,则 边电流 ,由左手定则知安培力指向三角形内侧; 边电流 ,安培力指向内侧; 边电流 ,安培力指向外侧。因此软导线静止时的形状是
故选 B。
4. 在光滑绝缘水平面上,有三个金属圆环依次等间距排列,在金属圆环2直径位置的正上方固定一条直导线通以电流(导线与金属环2距离很近),俯视图如图所示。当电流增加时,则( )
A. 1圆环向左运动,3圆环向右运动
B. 2圆环静止不动,但圆环面积有缩小的趋势
C. 2圆环对桌面的压力变大
D. 1圆环与3圆环产生的感应电流方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据楞次定律可知,当电流增加时,穿过圆环1和圆环3的磁通量均增大,为阻碍磁通量的增大,两圆环均有远离导线的趋势,即1圆环向左运动,3圆环向右运动,故A正确;
B.由于直导线位于圆环2直径的正上方,根据对称性,穿过圆环2左半部分的磁通量(向外)与右半部分的磁通量(向里)大小相等、方向相反,总磁通量始终为零。当电流增加时,总磁通量仍为零,不产生感应电流,圆环2不受安培力,没有收缩或扩张的趋势,故B错误;
C.圆环2中无感应电流,不受安培力作用,竖直方向上只受重力和支持力,对桌面的压力等于重力,保持不变,故C错误;
D.圆环1处原磁场方向垂直纸面向外,磁通量增加,根据楞次定律,感应电流磁场方向向里,由安培定则可知感应电流为顺时针方向;圆环3处原磁场方向垂直纸面向里,磁通量增加,根据楞次定律,感应电流磁场方向向外,由安培定则可知感应电流为逆时针方向。两圆环感应电流方向相反,故D错误。
故选A。
5. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是( )
A. 甲图中,当蹄形磁体顺时针转动(从上往下看)时,铝框将沿逆时针方向转动
B. 乙图中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,线圈会产生大量热量使金属熔化,从而冶炼金属
C. 丙图中,用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 丁图中,铜盘在转动过程中,当手持蹄形磁体靠近铜盘时,铜盘的转速不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电磁驱动原理可知,当蹄形磁体顺时针转动(从上往下看)时,铝框也顺时针转动,故A错误;
B.真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时,周围空间产生高频磁场,炉内的金属内部就产生很强的涡流,从而冶炼金属,故B错误;
C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流,故C正确;
D.铜盘在转动过程中,当手持蹄形磁体靠近铜盘时,铜盘中产生涡流,铜盘受到电磁阻尼作用,铜盘的转速变小,故D错误。
故选C。
6. 如图为某LC振荡电路的电流随时间变化的i-t图像,已知t=0时刻,回路中电容器的M板带正电。下列关于电磁波与LC振荡电路的说法,正确的是( )
A. Oa段时间内,回路的磁场能不断减小,电容器处于充电过程
B. cd段时间内,回路的电场能不断增大,M板带正电且电荷量不断增加
C. 雷达利用电磁波的反射特性探测目标,医用CT机也利用电磁波的反射特性工作
D. 收音机接收电路中,调节可变电容使电路发生电谐振、选出特定频率电台信号的过程,叫作解调
【答案】B
【解析】
【详解】A.电容器给线圈放电时,由于线圈自感作用会阻碍电流的增大,故放电电流逐渐增大,而充电时充电电流逐渐减小,充电结束电流为零,故Oa段时间内,电容器处于放电过程,电容器把电场能转化为线圈的磁场能,回路的磁场能不断增加,故A错误;
B.cd段时间内是充电过程,回路的电场能不断增大,M板带正电且电荷量不断增加,故B正确;
C.雷达利用电磁波的反射特性(回波)来探测目标;而医用CT机利用的是X射线的透射特性,故C错误;
D.收音机接收电路中,调节可变电容使电路发生电谐振、选出特定频率电台信号的过程叫作调谐,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,正方形线框 abcd 有一半处在足够大的匀强磁场中,虚线为磁场的边界。现使线框以 cd边为轴匀速转动,已知线框转动的周期为T。线框从图示位置转动一圈的过程中线框中感应电流随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始状态分析:匀强磁场方向垂直纸面向里,图示位置线框平面在纸面内,线框法线方向与磁场平行,此时穿过线框的磁通量最大,根据法拉第电磁感应定律,磁通量变化率为0,因此感应电流为,A选项中电流最大,故A错误。
BD.电流达到最大值(负峰值),不符合规律,故B、D错误。
C.和电流均为,峰值出现在和,符合电磁感应规律(转动过程中磁通量随转角按余弦规律变化,感应电流按正弦规律变化,且整个线框进入磁场后,电动势峰值符合变化规律)。故C正确。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求。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,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。某带电粒子从点以速率垂直电场和磁场沿方向入射后沿直线运动,最终从点射出。电场强度大小为,磁感应强度大小为,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子速率
C. 仅增大带电粒子的电荷量,粒子能从点射出
D. 仅将带电粒子改为从点沿方向入射,粒子能从点射出
【答案】BC
【解析】
【详解】A.粒子从M点沿水平方向射入,根据左手定则,不管粒子带正电还是负电,粒子受到的电场力方向和洛伦兹力方向均相反,故无法判断粒子的电性,故A错误;
BC.粒子恰好沿直线从N点射出,粒子受到的电场力大小等于受到的洛伦兹力大小,则有
解得粒子射入的速度大小为,仅增大带电粒子的电荷量,粒子能从N点射出。故BC正确;
D.仅将带电粒子改为从N点沿NM方向入射,洛伦兹力的方向反向了,粒子做曲线运动,不能从M点射出。故D错误。
故选BC。
9. 2025年7月19日,雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示,发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、,降压变压器原、副线圈的匝数分别为、,变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 增加,可以提高远距离输电的输电效率
B. 图乙中的线圈转过时,线圈产生的电流最小
C. 若发电站输送功率一定,发电机的输出电压增大,则输电线中损耗的功率会减小
D. 当用户端接入的用电器增多时,为维持用户电压稳定,要适当减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 输电效率
其中
增加,根据
可知升压变压器副线圈电压升高,导致输电电流减小,输电线上损耗的功率减小,输电效率提高,故A正确;
B. 由图乙可知,线圈平面与磁感线垂直,处于中性面位置,此时磁通量最大,但磁通量的变化率为零,感应电动势为零,感应电流为零。线圈转过时,线圈平面与磁感线平行,磁通量为零,但磁通量的变化率最大,感应电动势最大,感应电流最大,故B错误;
C. 若发电站输送功率一定,发电机的输出电压增大,根据
可知增大。由
可知输电电流减小。输电线中损耗的功率
因减小,所以减小,故C正确;
D. 当用户端接入的用电器增多时,用户端总电阻减小,降压变压器副线圈电流增大,原线圈电流(即输电线电流)增大,输电线上电压损失增大,降压变压器原线圈电压减小。
用户电压随之减小。为维持用户电压稳定,应增大变压比,即适当增大,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,足够大的ABCDE虚线区域内存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,DE是半径为R的四分之一圆弧,圆心为O,其中A、E、O在同一条直线上,位于F点的粒子源垂直AE射出各种速度大小不等的带电粒子,粒子在磁场的作用下向右偏转。已知粒子质量均为m、电荷量均为q,F点到E点的距离为,则从圆弧DE射出的粒子,运动的可能时间为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】设粒子从弧DE射出时射出点与F点的连线与OF的夹角为,粒子在磁场中匀速圆周运动的圆心角为,如图所示
由图可知,越大越小,当射出点与F点的连线与弧DE相切时,最大,此时最小,设此时的射出点为G,有
即
所以的最小值为90°,另外当为零时最大,最大值为180°,所以从弧DE上射出的粒子在磁场匀速圆周运动的时间范围为
即
又根据洛伦兹力提供向心力有
得
所以
故选CD。
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. 在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势________(填“高”或“低”);
(2)在用多用电表进行测量时,指针的位置如图所示,若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位,请写出对应指针读数。
所选择的挡位
指针读数
直流电压10V
________V
电阻“×10”挡
________Ω
【答案】(1)低 (2) ①. 3.6 ②. 260
【解析】
【小问1详解】
欧姆表的黑表笔内接电源正极,红表笔内接电源负极,红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低
【小问2详解】
[1] 直流电压10V,电流表刻度线均匀,由比例关系有
则
[2] 电阻“×10”挡,
12. 按要求完成下列实验题;
(1)如图为“测量干电池的电动势和内阻”实验电路图,为保护电阻。
①电流表量程应选择________(选填“0.6A”或“3A”);电压表量程应选择________(选填“3V”或“15V”);
②保护电阻应选择________;
A.定值电阻(阻值100.0Ω,额定功率1W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)一款太阳能电池在不同光照强度下的路端电压—电流关系如图所示。
由图知光强增大时,太阳能电池的电动势________(选填“增大”或“减小”),短路电流________(选填“增大”或“减小”);
【答案】(1) ①. 0.6A ②. 3V ③. B
(2) ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由于一节干电池的电动势约1.5V,故应选取量程为3V的电压表;同时为了用电安全,通过干电池的电流不宜过大,电流表量程应选择0.6A。
[3] 如果保护电阻选用阻值100.0Ω的,则回路的电流会过小,电流表的指针几乎不发生偏转,故保护电阻应选择B。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
结合图像可知,当电流为零时,图线与横轴的截距即为电池的电动势,可知光强增大时,太阳能电池的电动势增大;当路端电压为零时,图线与纵轴的截距即为短路电流,可知光强增大时,短路电流增大。
13. 如图所示,半径为R的四分之一圆形区域OMN内有垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,在纸面内从O点以垂直于OM的速度射入磁场。粒子穿出磁场时,速度方向与OM平行。不计粒子重力。
(1)判断区域OMN内匀强磁场的方向,并求出其磁感应强度的大小B;
(2)仅调整区域内的磁感应强度大小,使粒子穿出磁场时速度方向与射入方向的夹角为。求调整前、后粒子在磁场中运动的时间之比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由左手定则判断,区域内的磁场方向垂直于纸面向外。
设带电粒子做圆周运动的半径为,粒子运动的圆心角为,由圆周运动的规律和牛顿运动定律可得
解得
【小问2详解】
设带电粒子在磁场调整后做圆周运动的半径为、在磁场中运动的圆心角为、周期为;在磁场调整前周期为,调整前后运动轨迹如图所示
根据几何关系和圆周运动规律得,
则,,,
解得
14. 如图所示,匝数为N、电阻为R的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀变化的匀强磁场,线圈通过开关S连接两根间距为L、倾角为的足够长平行光滑金属导轨,导轨下端连接阻值为R的电阻。一根阻值也为R、质量为m的导体棒ab垂直放置于导轨上。在平行金属导轨区域内仅有垂直于导轨平面向上的恒定匀强磁场,磁感应强度大小为。接通开关S后,导体棒ab恰好能静止在金属导轨上。假设导体棒ab与导轨接触良好,不计导轨电阻。求:
(1)磁场穿过线圈磁通量的变化率;
(2)开关S断开后,ab从静止开始下滑到速度大小为v时,此过程ab上产生的热量为其获得动能的,求此过程通过ab的电荷量q。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
接通开关S后,导体棒ab恰好能静止在金属导轨上;线圈中产生的电动势为
回路电流为
回路总电阻为
对于导体棒ab,根据受力平衡可得
联立解得
【小问2详解】
开关S断开后,ab从静止开始下滑到速度大小为v时,此过程ab上产生的热量为其获得动能的,设此过程ab下滑的距离为,根据能量守恒可得
其中
又
联立解得
15. 如图,两条平行光滑金属导轨水平放置。间距为,中间有宽度为、磁感应强度为的匀强磁场;导轨右侧接有一个阻值为的定值电阻。一个边长为粗细均匀的正方形导线框abcd置于导轨左侧,其、边始终与导轨接触良好。导线框总电阻为,不计金属导轨电阻,现给导线框一个初速度,当它完全进入磁场区域时,速度变为,求:
(1)线框进入磁场区域左边界瞬间两点间的电压;
(2)线框的质量;
(3)线框进、出磁场全过程,在导轨右侧定值电阻上产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
bd边切割磁感线,电动势
因、两边的电阻被导轨短路,故等效电源内阻为R,外电路的总电阻为
由欧姆定律
即
解得
b、d两点间电压
解得
【小问2详解】
线框进入磁场的过程,根据动量定理有
其中,
解得
【小问3详解】
由系统能量守恒得系统产生的总焦耳热
解得
根据
其中,,
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
成都市实验外国语学校25—26学年下学期高二半期考试
物理
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 质量相同的任何物质,分子数都相同
B. 气体分子速率分布规律为“中间多,两头少”的正态分布
C. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
D. 用高倍光学显微镜能够直接看到碳原子
2. 关于分子动理论的基本观点和实验依据,下列说法正确的是( )
A. -2℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动
B. 沸水中的胡椒粉不断翻滚,说明温度越高布朗运动越激烈
C. 分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小
D. 水很难被压缩,是因为压缩时分子间距离变小,相邻分子间只有斥力,没有引力
3. 如图所示,三角形是相同的软导线连成的正三角形线框,放在水平面上,、、三个顶点固定,三边的导线均刚好伸直,线框处在垂直于水平面向上的匀强磁场中,现将、两端连接入电路,让电流从点流入,从点流出,不计通电导线间的相互作用的影响,则软导线静止时的形状可能是( )
A. B. C. D.
4. 在光滑绝缘水平面上,有三个金属圆环依次等间距排列,在金属圆环2直径位置的正上方固定一条直导线通以电流(导线与金属环2距离很近),俯视图如图所示。当电流增加时,则( )
A. 1圆环向左运动,3圆环向右运动
B. 2圆环静止不动,但圆环面积有缩小的趋势
C. 2圆环对桌面的压力变大
D. 1圆环与3圆环产生的感应电流方向相同
5. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是( )
A. 甲图中,当蹄形磁体顺时针转动(从上往下看)时,铝框将沿逆时针方向转动
B. 乙图中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,线圈会产生大量热量使金属熔化,从而冶炼金属
C. 丙图中,用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 丁图中,铜盘在转动过程中,当手持蹄形磁体靠近铜盘时,铜盘的转速不变
6. 如图为某LC振荡电路的电流随时间变化的i-t图像,已知t=0时刻,回路中电容器的M板带正电。下列关于电磁波与LC振荡电路的说法,正确的是( )
A. Oa段时间内,回路的磁场能不断减小,电容器处于充电过程
B. cd段时间内,回路的电场能不断增大,M板带正电且电荷量不断增加
C. 雷达利用电磁波的反射特性探测目标,医用CT机也利用电磁波的反射特性工作
D. 收音机接收电路中,调节可变电容使电路发生电谐振、选出特定频率电台信号的过程,叫作解调
7. 如图所示,正方形线框 abcd 有一半处在足够大的匀强磁场中,虚线为磁场的边界。现使线框以 cd边为轴匀速转动,已知线框转动的周期为T。线框从图示位置转动一圈的过程中线框中感应电流随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求。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,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。某带电粒子从点以速率垂直电场和磁场沿方向入射后沿直线运动,最终从点射出。电场强度大小为,磁感应强度大小为,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子速率
C. 仅增大带电粒子的电荷量,粒子能从点射出
D. 仅将带电粒子改为从点沿方向入射,粒子能从点射出
9. 2025年7月19日,雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示,发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、,降压变压器原、副线圈的匝数分别为、,变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 增加,可以提高远距离输电的输电效率
B. 图乙中的线圈转过时,线圈产生的电流最小
C. 若发电站输送功率一定,发电机的输出电压增大,则输电线中损耗的功率会减小
D. 当用户端接入的用电器增多时,为维持用户电压稳定,要适当减小
10. 如图所示,足够大的ABCDE虚线区域内存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,DE是半径为R的四分之一圆弧,圆心为O,其中A、E、O在同一条直线上,位于F点的粒子源垂直AE射出各种速度大小不等的带电粒子,粒子在磁场的作用下向右偏转。已知粒子质量均为m、电荷量均为q,F点到E点的距离为,则从圆弧DE射出的粒子,运动的可能时间为( )
A. B. C. D.
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. 在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势________(填“高”或“低”);
(2)在用多用电表进行测量时,指针的位置如图所示,若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位,请写出对应指针读数。
所选择的挡位
指针读数
直流电压10V
________V
电阻“×10”挡
________Ω
12. 按要求完成下列实验题;
(1)如图为“测量干电池的电动势和内阻”实验电路图,为保护电阻。
①电流表量程应选择________(选填“0.6A”或“3A”);电压表量程应选择________(选填“3V”或“15V”);
②保护电阻应选择________;
A.定值电阻(阻值100.0Ω,额定功率1W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)一款太阳能电池在不同光照强度下的路端电压—电流关系如图所示。
由图知光强增大时,太阳能电池的电动势________(选填“增大”或“减小”),短路电流________(选填“增大”或“减小”);
13. 如图所示,半径为R的四分之一圆形区域OMN内有垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,在纸面内从O点以垂直于OM的速度射入磁场。粒子穿出磁场时,速度方向与OM平行。不计粒子重力。
(1)判断区域OMN内匀强磁场的方向,并求出其磁感应强度的大小B;
(2)仅调整区域内的磁感应强度大小,使粒子穿出磁场时速度方向与射入方向的夹角为。求调整前、后粒子在磁场中运动的时间之比。
14. 如图所示,匝数为N、电阻为R的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀变化的匀强磁场,线圈通过开关S连接两根间距为L、倾角为的足够长平行光滑金属导轨,导轨下端连接阻值为R的电阻。一根阻值也为R、质量为m的导体棒ab垂直放置于导轨上。在平行金属导轨区域内仅有垂直于导轨平面向上的恒定匀强磁场,磁感应强度大小为。接通开关S后,导体棒ab恰好能静止在金属导轨上。假设导体棒ab与导轨接触良好,不计导轨电阻。求:
(1)磁场穿过线圈磁通量的变化率;
(2)开关S断开后,ab从静止开始下滑到速度大小为v时,此过程ab上产生的热量为其获得动能的,求此过程通过ab的电荷量q。
15. 如图,两条平行光滑金属导轨水平放置。间距为,中间有宽度为、磁感应强度为的匀强磁场;导轨右侧接有一个阻值为的定值电阻。一个边长为粗细均匀的正方形导线框abcd置于导轨左侧,其、边始终与导轨接触良好。导线框总电阻为,不计金属导轨电阻,现给导线框一个初速度,当它完全进入磁场区域时,速度变为,求:
(1)线框进入磁场区域左边界瞬间两点间的电压;
(2)线框的质量;
(3)线框进、出磁场全过程,在导轨右侧定值电阻上产生的焦耳热。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$