精品解析：广西贺州市昭平县昭平中学2025-2026学年高二下学期4月测试物理试题

高二物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4、本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章至第三章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列图中通电导线在磁场中受到的安培力方向或带电粒子在磁场中运动受到的洛伦兹力方向，描述正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 下列说法正确的是（　　） A. 同一机械波在不同介质中的频率不同 B. 同一机械波在不同介质中的波长一定相同 C. 机械波的传播方向与介质中质点的振动方向一定相互垂直 D. 波在传播“振动”这种运动形式的同时，也将波源的能量传递出去 3. 如图所示，在两水平金属板构成的器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。粒子甲、乙均以水平向右的速度射入金属板间，粒子丙以斜向右上方的速度射入金属板间，粒子丁、戊均以水平向左的速度射入金属板间。五个带电粒子的比荷相等且速度大小均为v，粒子甲、丙、丁带正电，粒子乙、戊带负电。不计粒子间的作用力及重力，粒子甲在金属板间做直线运动，则下列粒子中也能在金属板间做直线运动的是（　　） A. 粒子乙 B. 粒子丙 C. 粒子丁 D. 粒子戊 4. 如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为。和是两个相同的小灯泡。闭合开关一段时间后，突然断开开关，两灯泡始终未被烧坏，下列说法正确的是（　　） A. 断开开关前，、亮度相同 B. 断开开关后，、均出现闪亮现象 C. 断开开关后，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 断开开关后，逐渐熄灭 5. 如图所示，足够长的绝缘粗糙斜面固定于水平地面上，斜面所在空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场。可视为点电荷的带正电物块在平行于斜面向上的恒力作用下，从斜面底端由静止开始运动，则物块运动的速度大小v随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 穿过某单匝线框的磁通量在一个周期T内随时间变化的规律如图所示，则线框中产生的感应电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，边长为的正方形区域外存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形区域内无磁场。时刻，一质量为、电荷量为的粒子（不计重力），从边的中点以方向垂直于边、大小为的速度射入磁场。粒子第次回到点的时刻为（　　） A. B. C. D. 8. 旋转磁极式发电机的结构简图如图所示，线圈固定不动，磁体绕线圈的中心轴旋转。磁体处于图示位置时，磁体和线圈平面平行。下列说法正确的是（　　） A. 磁体处于图示位置时，线圈中的电流不为0 B. 若磁体匀速旋转，则线圈中会产生恒定的电流 C. 磁体从图示位置旋转，穿过线圈的磁通量最小 D. 若磁体以的转速匀速旋转，则1 s内线圈中的电流方向会变化100次 9. 如图所示，扇形玻璃砖的半径为、圆心角为，一束平行单色光垂直于玻璃砖的边射入，圆弧上恰好一半区域内有光线射出。已知点为圆弧的中点，真空中的光速为，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则（　　） A. 该单色光在玻璃砖中的折射率为 B. 该单色光在玻璃砖中的传播速度为 C. 在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为 D. 在点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间为 10. 如图所示，足够长的粗糙平行金属导轨水平固定，导轨间距为，整个导轨处于竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，导轨左端接有电动势为、内阻为的电源，右端接有阻值也为的定值电阻，导轨、处绝缘（不影响金属棒运动）。一质量为、电阻为、长度也为的细直金属棒垂直于导轨放置在左侧。接通电源后，金属棒由静止开始运动，金属棒运动至前已做匀速直线运动。从金属棒经过到静止的过程中，通过定值电阻的电荷量为。整个运动过程中，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，且金属棒在导轨上运动时受到导轨的阻力大小恒为。不计导轨的电阻，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒经过时的速度大小为 B. 金属棒经过后瞬间的加速度大小为 C. 金属棒最终静止时到的距离为 D. 从金属棒经过到静止，定值电阻上产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学在“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系”实验中使用的变压器内部线圈结构图如图所示。实验过程中保持原线圈的输入电压不变。 （1）下列说法正确的是________。 A. 实验时选用的电源是直流电源 B. 实验结束时，应先断开连接电表的导线，再断开电源开关 C. 实验时可以用手接触裸露的导线或接线柱 （2）某次实验时测得原线圈两端电压为10.0 V，副线圈两端电压为4.6 V，则该次实验时选用的原线圈接线柱和副线圈接线柱可能为________。 A. A、B接线柱和D、E接线柱 B. B、C接线柱和E、F接线柱 C. A、C接线柱和D、E接线柱 D. A、C接线柱和D、G接线柱 （3）实验用的变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢制成，这样设计是为了________。 12. 某同学用单摆测当地的重力加速度。由于实验室提供的刻度尺能测量的最大长度明显小于悬线的长度，因此该同学设计了如图甲所示的装置。悬线（长度一定）穿过薄木板上的小孔，一端悬于O点，另一端系着小球，将薄木板水平固定，并保持悬线竖直。 （1）使小球在竖直面内做小角度的摆动，从小球经过最低点时开始计时，并记为1，此后小球依次经过最低点时分别记为2，3，…，记为n时，小球运动的总时间为t，则小球摆动的周期T=________。（用n、t表示） （2）改变薄木板的高度重复实验，每次测量O点到小孔的距离d，测得对应每次小球摆动的周期T，得到多组数据后，为更直观地得出结论，应绘制以d为纵轴、________（填“T”“”或“”）为横轴的图像。 （3）若获得的图像如图乙所示，该图线在纵轴的截距为b，斜率的绝对值为k，则没有薄木板时单摆的摆长为________，当地的重力加速度大小为________。（均选用b、k、π表示） 13. 如图所示，足够长的光滑绝缘水平地面上方存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小。质量、不带电的木球（视为质点）静止于水平地面上的B点，0时刻，将质量、电荷量的金属球（视为点电荷）从木球左侧的A点由静止释放，两球的碰撞时间极短且金属球的电荷量不发生改变。已知A、B两点间的距离。 （1）求第一次碰撞前瞬间金属球的速度大小； （2）若两球间的碰撞为弹性碰撞，求两球第一次碰撞后瞬间金属球的速度大小。 14. 间距L=1m、足够长的两光滑水平金属导轨固定在垂直于纸面向里、磁感应强度大小B=0.2T的匀强磁场中，导轨左侧接有阻值R=3Ω的定值电阻。质量m=0.1kg、阻值r=1Ω、长度也为L的金属棒垂直于导轨放置。用水平向右的拉力拉着金属棒由静止开始做匀加速直线运动，金属棒的速度大小v1=10m/s时，拉力大小F1=0.6N。金属棒始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，求： （1）金属棒的速度大小v1=10m/s时金属棒两端的电压U； （2）金属棒的加速度大小a； （3）0~8s内通过金属棒的电荷量q。 15. 如图所示，平面直角坐标系的第二、三象限内存在沿轴正方向的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限的某矩形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场（未画出），两处磁场的磁感应强度大小相等。质量为、电荷量为的粒子乙从坐标为的点由静止开始运动，一段时间后相同的带电粒子甲从坐标为的点以沿轴负方向、大小为的初速度开始运动。粒子甲第一次穿过轴时恰好经过坐标为的点，粒子甲第一次穿过轴时速度方向垂直于轴，粒子乙穿出第一象限内的磁场区域后与粒子甲迎面相撞（相撞时两者的速度方向相反）。不计两粒子的重力及粒子间的相互作用力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）磁场的磁感应强度大小； （3）第一象限内矩形区域的最小面积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4、本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章至第三章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列图中通电导线在磁场中受到的安培力方向或带电粒子在磁场中运动受到的洛伦兹力方向，描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，通电导线所受安培力的方向水平向左，故A错误； B．根据左手定则可知，带负电的粒子受到水平向右的洛伦兹力，故B正确； C．根据左手定则可知，通电导线受到竖直向下的安培力，故C错误； D．由于电流方向与磁场方向平行，则通电导线不受安培力作用，故D错误。 故选B。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 同一机械波在不同介质中的频率不同 B. 同一机械波在不同介质中的波长一定相同 C. 机械波的传播方向与介质中质点的振动方向一定相互垂直 D. 波在传播“振动”这种运动形式的同时，也将波源的能量传递出去 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波的频率由波源决定，与传播介质无关，同一机械波在不同介质中频率相同，故A错误； B．由波速公式可知，同一机械波的频率不变，不同介质中波速不同，因此波长不同，故B错误； C．机械波分为横波和纵波，横波的传播方向与质点振动方向垂直，纵波的传播方向与质点振动方向在同一直线上，并非一定垂直，故C错误； D．波在传播振动形式的过程中，同时会将波源的能量传递出去，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，在两水平金属板构成的器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。粒子甲、乙均以水平向右的速度射入金属板间，粒子丙以斜向右上方的速度射入金属板间，粒子丁、戊均以水平向左的速度射入金属板间。五个带电粒子的比荷相等且速度大小均为v，粒子甲、丙、丁带正电，粒子乙、戊带负电。不计粒子间的作用力及重力，粒子甲在金属板间做直线运动，则下列粒子中也能在金属板间做直线运动的是（　　） A. 粒子乙 B. 粒子丙 C. 粒子丁 D. 粒子戊 【答案】A 【解析】 【详解】A．粒子甲在金属板间做直线运动，可知竖直方向合力为零，粒子甲带正电，受力分析可得 可得 可知只要知道粒子的速度大小且方向水平向右，粒子就能在金属板间做直线运动，对粒子乙受力分析可知，粒子乙受电场力向上，洛伦兹力向下，大小相等，粒子乙能在金属板间做直线运动，故A正确； B．粒子丙的速度斜向右上，受电场力向下，洛伦兹力垂直速度斜向上，二者大小相等，受力和速度不在一条直线上，可知粒子丙做曲线运动，故B错误； C．粒子丁的速度大小为但方向水平向左，受电场力向下，洛伦兹力也向下，受力和速度不在一条直线上，可知粒子丁做曲线运动，故C错误； D．粒子戊的速度大小为但方向水平向左，受电场力向上，洛伦兹力也向上，受力和速度不在一条直线上，可知粒子戊做曲线运动，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为。和是两个相同的小灯泡。闭合开关一段时间后，突然断开开关，两灯泡始终未被烧坏，下列说法正确的是（　　） A. 断开开关前，、亮度相同 B. 断开开关后，、均出现闪亮现象 C. 断开开关后，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 断开开关后，逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈电阻几乎为，且与并联，因此被短路，中电流几乎为，几乎不发光；干路电流全部流过和​，​正常发光，因此两灯亮度不同，A错误； BD．断开开关后，原电源通路被切断，所在支路断开，立即失去电流，立即熄灭，B、D错误； C． 线圈由于自感效应，会阻碍自身电流的减小，瞬间维持原来的电流不变； 此时与​形成闭合回路，原来几乎没有电流，断开后瞬间流过大小等于原电流的电流，因此​闪亮一下，最终随着中电流逐渐减小到，​逐渐熄灭，C正确。 故选 C。 5. 如图所示，足够长的绝缘粗糙斜面固定于水平地面上，斜面所在空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场。可视为点电荷的带正电物块在平行于斜面向上的恒力作用下，从斜面底端由静止开始运动，则物块运动的速度大小v随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】带正电物块沿斜面向上运动，磁场垂直纸面向外，根据左手定则，洛伦兹力方向为垂直斜面向下，对物块受力分析得滑动摩擦力  可知速度增大时，均增大，设外力为，由牛顿第二定律有   可得加速度​ 物块从静止开始运动，随着增大，逐渐减小，因此物块做加速度逐渐减小的加速运动，图像的斜率表示加速度，因此图像斜率逐渐减小。当减小到0后，速度保持不变，做匀速直线运动。 故选A。 6. 穿过某单匝线框的磁通量在一个周期T内随时间变化的规律如图所示，则线框中产生的感应电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，阶段，磁通量变化量的大小 因此  阶段，磁通量变化量的大小 因此 设感应电动势有效值为，线框电阻为，根据有效值定义，在一个周期内有  解得 故选D。 7. 如图所示，边长为的正方形区域外存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形区域内无磁场。时刻，一质量为、电荷量为的粒子（不计重力），从边的中点以方向垂直于边、大小为的速度射入磁场。粒子第次回到点的时刻为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】不妨以正电荷为例，粒子在磁场中运动有 解得 可知粒子每次在磁场中转过的圆心角为 粒子每次在磁场中运动的时间为 每次在无磁场区域运动的时间为 分析粒子轨迹可知粒子第次回到点的时刻为 解得 故选C。 8. 旋转磁极式发电机的结构简图如图所示，线圈固定不动，磁体绕线圈的中心轴旋转。磁体处于图示位置时，磁体和线圈平面平行。下列说法正确的是（　　） A. 磁体处于图示位置时，线圈中的电流不为0 B. 若磁体匀速旋转，则线圈中会产生恒定的电流 C. 磁体从图示位置旋转，穿过线圈的磁通量最小 D. 若磁体以的转速匀速旋转，则1 s内线圈中的电流方向会变化100次 【答案】AD 【解析】 【详解】A．磁体处于图示位置时，通过线圈的磁通量为零，可知线圈中的电流不为零，故A正确； B．若磁体匀速旋转，则线圈中会产生交变电流，故B错误； C．磁体从图示位置旋转，穿过线圈的磁通量最大，故C错误； D．若磁体以的转速匀速旋转，则线圈中交变电流的周期为，一个周期内电流方向改变次，因此1s内线圈中的电流方向会变化100次，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，扇形玻璃砖的半径为、圆心角为，一束平行单色光垂直于玻璃砖的边射入，圆弧上恰好一半区域内有光线射出。已知点为圆弧的中点，真空中的光速为，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则（　　） A. 该单色光在玻璃砖中的折射率为 B. 该单色光在玻璃砖中的传播速度为 C. 在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为 D. 在点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由几何关系可得，圆弧部分无光线射出，圆弧部分有光线射出，单色光恰好在C点发生全反射，可知全反射临界角为 由 可得折射率为，A错误； B．该单色光在玻璃砖中的传播速度，B正确； C．设在C点发生全反射的光从OA边射出的点为D点，根据几何关系有 则在C点发生全反射的光从OA边射出的位置到A点的距离为，C错误； D．在C点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间 解得，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，足够长的粗糙平行金属导轨水平固定，导轨间距为，整个导轨处于竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，导轨左端接有电动势为、内阻为的电源，右端接有阻值也为的定值电阻，导轨、处绝缘（不影响金属棒运动）。一质量为、电阻为、长度也为的细直金属棒垂直于导轨放置在左侧。接通电源后，金属棒由静止开始运动，金属棒运动至前已做匀速直线运动。从金属棒经过到静止的过程中，通过定值电阻的电荷量为。整个运动过程中，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，且金属棒在导轨上运动时受到导轨的阻力大小恒为。不计导轨的电阻，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒经过时的速度大小为 B. 金属棒经过后瞬间的加速度大小为 C. 金属棒最终静止时到的距离为 D. 从金属棒经过到静止，定值电阻上产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒在PQ左侧匀速运动时，切割磁感线产生反电动势，总电阻为，故电路电流   匀速时安培力等于阻力，即 代入得 解得，A错误； B．金属棒过PQ后，与右端定值电阻串联，总电阻 感应电动势 回路电流 安培力 安培力方向向左，由牛顿第二定律有 联立解得​，B正确； C．设金属棒最终静止时到的距离为，通过定值电阻的电荷量为，根据，， 可得 解得，C错误； D．金属棒初始动能全部转化为总焦耳热​和克服阻力做的功，由能量守恒定律有 解得总焦耳热 定值电阻与金属棒电阻相等，串联电路焦耳热按电阻分配，故定值电阻上产生的焦耳热，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学在“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系”实验中使用的变压器内部线圈结构图如图所示。实验过程中保持原线圈的输入电压不变。 （1）下列说法正确的是________。 A. 实验时选用的电源是直流电源 B. 实验结束时，应先断开连接电表的导线，再断开电源开关 C. 实验时可以用手接触裸露的导线或接线柱 （2）某次实验时测得原线圈两端电压为10.0 V，副线圈两端电压为4.6 V，则该次实验时选用的原线圈接线柱和副线圈接线柱可能为________。 A. A、B接线柱和D、E接线柱 B. B、C接线柱和E、F接线柱 C. A、C接线柱和D、E接线柱 D. A、C接线柱和D、G接线柱 （3）实验用的变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢制成，这样设计是为了________。 【答案】（1）B （2）C （3）减小涡流来提高变压器的效率 【解析】 【小问1详解】 A．变压器的工作原理是互感现象，需要磁通量不断变化，因此实验时应选用低压交流电源，A错误； B．实验结束时，为避免线圈自感而烧坏电表，应先断开连接电表的导线，再断开开关，B正确； C．为保证安全，实验中即使电压不高，也不允许用手接触裸露的导线或接线柱，防止触电，C错误。 故选B。 【小问2详解】 根据变压器电压与匝数的关系 ​​解得 考虑到变压器不是理想变压器，原、副线圈的匝数比应大于，故C正确，ABD错误。 故选C。 【小问3详解】 若用整块硅钢做铁芯，变化的磁通量会在铁芯中产生很大的涡流，产生大量能量损耗。将铁芯分为多层相互绝缘的薄硅钢片，可以增大铁芯电阻，减小涡流，从而降低涡流带来的能量损耗，提高变压器效率。 12. 某同学用单摆测当地的重力加速度。由于实验室提供的刻度尺能测量的最大长度明显小于悬线的长度，因此该同学设计了如图甲所示的装置。悬线（长度一定）穿过薄木板上的小孔，一端悬于O点，另一端系着小球，将薄木板水平固定，并保持悬线竖直。 （1）使小球在竖直面内做小角度的摆动，从小球经过最低点时开始计时，并记为1，此后小球依次经过最低点时分别记为2，3，…，记为n时，小球运动的总时间为t，则小球摆动的周期T=________。（用n、t表示） （2）改变薄木板的高度重复实验，每次测量O点到小孔的距离d，测得对应每次小球摆动的周期T，得到多组数据后，为更直观地得出结论，应绘制以d为纵轴、________（填“T”“”或“”）为横轴的图像。 （3）若获得的图像如图乙所示，该图线在纵轴的截距为b，斜率的绝对值为k，则没有薄木板时单摆的摆长为________，当地的重力加速度大小为________。（均选用b、k、π表示） 【答案】（1） （2）T2 （3） ①. b ②. 【解析】 【小问1详解】 小球完成全振动的次数为，所以周期为 【小问2详解】 设没有薄木板时单摆的摆长为L，当O点到小孔的距离为d时，有 整理可得 为更直观地得出结论，应绘制以d为纵轴、T2为横轴的图像； 【小问3详解】 [1][2]根据题意可得， 即没有薄木板时单摆的摆长为 当地的重力加速度的大小为 13. 如图所示，足够长的光滑绝缘水平地面上方存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小。质量、不带电的木球（视为质点）静止于水平地面上的B点，0时刻，将质量、电荷量的金属球（视为点电荷）从木球左侧的A点由静止释放，两球的碰撞时间极短且金属球的电荷量不发生改变。已知A、B两点间的距离。 （1）求第一次碰撞前瞬间金属球的速度大小； （2）若两球间的碰撞为弹性碰撞，求两球第一次碰撞后瞬间金属球的速度大小。 【答案】（1）8m/s （2）4m/s 【解析】 【小问1详解】 以电场方向为正方向，假设金属球A在与球B碰前瞬间的速度为，根据动能定理有 解得，第一次碰撞前瞬间金属球的速度大小 【小问2详解】 两球间的碰撞为弹性碰撞， 联立解得，第一次碰撞后瞬间金属球的速度大小 14. 间距L=1m、足够长的两光滑水平金属导轨固定在垂直于纸面向里、磁感应强度大小B=0.2T的匀强磁场中，导轨左侧接有阻值R=3Ω的定值电阻。质量m=0.1kg、阻值r=1Ω、长度也为L的金属棒垂直于导轨放置。用水平向右的拉力拉着金属棒由静止开始做匀加速直线运动，金属棒的速度大小v1=10m/s时，拉力大小F1=0.6N。金属棒始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，求： （1）金属棒的速度大小v1=10m/s时金属棒两端的电压U； （2）金属棒的加速度大小a； （3）0~8s内通过金属棒的电荷量q。 【答案】（1）1.5V （2）5m/s2 （3）8C 【解析】 【小问1详解】 金属棒的速度大小v1=10m/s时，感应电动势大小为 回路中电流大小为 金属棒两端的电压为 联立解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 通过金属棒的电流为 由此可知，金属棒中的电流随时间均匀增大，则0~8s内通过金属棒的电荷量为 联立解得 15. 如图所示，平面直角坐标系的第二、三象限内存在沿轴正方向的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限的某矩形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场（未画出），两处磁场的磁感应强度大小相等。质量为、电荷量为的粒子乙从坐标为的点由静止开始运动，一段时间后相同的带电粒子甲从坐标为的点以沿轴负方向、大小为的初速度开始运动。粒子甲第一次穿过轴时恰好经过坐标为的点，粒子甲第一次穿过轴时速度方向垂直于轴，粒子乙穿出第一象限内的磁场区域后与粒子甲迎面相撞（相撞时两者的速度方向相反）。不计两粒子的重力及粒子间的相互作用力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）磁场的磁感应强度大小； （3）第一象限内矩形区域的最小面积。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子甲在第三象限内运动时,平行于y轴方向，匀速直线运动 平行于x轴方向，匀变速直线运动 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 设粒子甲经过M点时速度方向与y轴负方向的夹角为，则 粒子甲在第四象限内运动的速度大小 设粒子甲在第四象限内做圆周运动的半径为R，洛伦兹力提供向心力 粒子甲第一次穿过x轴时速度方向垂直于x轴，则有 解得 【小问3详解】 粒子甲、乙沿电场方向上的运动相同，因此粒子乙第一次进入第一象限时的速度大小 粒子乙在第一象限内的磁场区域内运动时，有 解得 粒子乙穿出第一象限内的磁场区域后与粒子甲迎面相撞，说明粒子乙在第一象限内的磁场区域偏转的圆心角 第一象限内矩形区域的最小面积 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $