精品解析：福建漳州艺术实验学校2025-2026学年下学期期中考试高二物理试卷

漳州艺术实验学校2025-2026学年（下）期中考 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上（选择题用2B铅笔填涂，非选择题用黑色签字笔填写） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 1. 下列关于物理学史实论述中正确的是（ ） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 法拉第发现了电流的周围存在磁场即电流的磁效应 C. 楞次找到了判断感应电流方向的方法 D. 安培指出闭合回路的感应电动势的大小与穿过该回路的磁通量成正比 2. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球P、Q发生正碰，两小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后的位移-时间图像（图像）。已知，下列说法正确的是（ ） A. B. 两球的碰撞为非弹性碰撞 C. 小球P对小球Q的冲量为6N·s D. 小球P碰后的动量为2kg·m/s 3. 如图甲所示，单摆固定悬点为O，将摆球拉至A点（摆球可看成质点），然后由静止释放，摆球在竖直平面内的A、C之间来回摆动，摆角，B点为运动中的最低位置。从A点刚释放开始计时，摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度，。下列说法正确的是（　　） A. 该单摆摆长约为1m B. 摆球受到重力、拉力、向心力三个力的作用 C. 摆球在B点处，向心加速度最大，回复力也最大 D. 在的时间内，摆球从B点向A点运动 4. 回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上；若A处粒子源产生的氘核（）能在加速器中被加速到出加速器，下列说法中正确的是（　　） A. 不改变磁感应强度B和交流电源频率f，该回旋加速器不能用于加速α（）粒子 B. 若只增大磁感应强度B，则氘核获得的最大动能增大 C. 若只增大交流电压U，则氘核在回旋加速器中运行时间会变短 D. 若只增大交流电压U，则氘核获得的最大动能增大 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图甲是一款无线充电手机的实物图，图乙是其原理图。送电线圈接电源，受电线圈接手机电池，则（　　） A. 若送电线圈接余弦交流电，则受电线圈中将产生周期性变化的电流 B. 若送电线圈接直流电源，则受电线圈中将产生不变的电流 C. 当送电线圈产生的磁场如图乙所示且逐渐变小时，受电线圈将产生向下的感应磁场 D. 当送电线圈产生的磁场如图乙所示且逐渐变大时，受电线圈将产生向下的感应磁场 6. 如图为街头变压器给用户供电的示意图。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用户用电器增加时，相当于滑动变阻器接入电路中的阻值减小。输入电压可以认为保持不变，不计电表的内阻及变压器上的能量损失，当用户用电器增加时，则（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数不变 C. 电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小 7. 图甲是一列简谐横波恰好传播到质点M（）时的波形图，图乙是质点N（）从该时刻开始计时的振动图像，Q是位于处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 这列波波源的起振方向沿y轴向下 B. 零时刻，质点N处于平衡位置，即将沿y轴向上振动 C. 这列波的波速为1m/s D. 从该时刻起，经过8s质点Q第一次处于波谷位置 8. 如图所示，相距为的两平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向里。一质量为、带电荷量为的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域，带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动，重力加速度为，则（　　） A. 小球一定带负电 B. 小球一定带正电 C. 两板间电压为 D. 小球在两板间的运动时间为 三、填空题：本题共3小题，每小题3分，共9分。 9. 某研究小组探讨自感对电路的影响。电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯______变亮；当S断开时，B灯______熄灭。（均填“立即”或“缓慢”） 10. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形，图乙为该波A质点的振动图像，此波的波速为______m/s；此波经过0.2m宽的缝隙时，______（选填“能”或“不能”）发生明显的衍射现象；若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇波的频率为______Hz。 11. 三明市城区正进行海绵化提升改造，如图为一路面共振破碎机对旧水泥路面开展破碎施工。破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，激发锤头下方水泥路面局部范围产生共振，从而提高破碎效率与深度。当破碎机破碎效果最好时，锤头的振动频率______（选填“大于”“小于”或“等于”）水泥路面的固有频率时，振幅为______（选填“最大”或“最小”）。 四、实验题：本题共2小题，共12分。 12. 用如图1所示的装置探究碰撞中的不变量的实验中，先不放B球，让A球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端飞出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹。再把B球放在轨道末端，让A球仍从S位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，都从轨道末端飞出，分别在白纸上留下各自的落点痕迹。如图2所示M、P、N为三个落点的平均落点位置。 （1）（多选）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是______。 A. 实验选用的斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 选用的两个小球半径必须相等 D. 选用的两个小球质量可以相等 （2）不放球时，球从轨道末端飞出后，在白纸上留下的点迹应是______点。（填“”或“”或“”） （3）上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 球质量、球质量 B. 小球释放点距斜槽末端的高度 C. 小球抛出点距地面的高度 D. 小球开始抛出到落地所用的时间 13. 某同学为利用单摆测量当地的重力加速度，进行了如下实验：为探究单摆周期与摆长的关系，某同学采用如图1所示的装置。 （1）关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是___________。（多选） A. 摆球尽量选择质量大一些、体积小一些的 B. 在某次实验中，从摆球经过最低点开始计时，摆球n次经过最低点的时间为t，则单摆的周期为 C. 用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D. 利用图1测量重力加速度，若摆球做圆锥摆运动，会导致测量的重力加速度偏大 （2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图2所示，则摆球直径为___________mm； （3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出L-T2图像，如图3所示。由图像可得重力加速度g值为___________（取9.8，结果保留两位有效数字） 五、计算题：本题共3小题，共39分。 14. 在传统制作糍粑的过程中，质量的木槌从某一高度自由落下，刚接触糍粑时的速度大小，木槌与糍粑的相互作用时间，重力加速度。 （1）求木槌刚接触糍粑时的动量大小。 （2）若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上，求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。 15. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用4kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求： （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比； （2）输电线路导线电阻r。 （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。 16. 如图所示，P1P2P3和Q1Q2Q3是完全相同的两根光滑金属轨道（电阻不计），均由弯曲部分和水平部分平滑相连而成，每根导轨均处于竖直平面内，它们平行正对放置，且它们的平直部分在同一水平面内，间距为L，P3Q3间连接一个阻值为R的定值电阻；平直轨道所在区域存在竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场；质量为m、电阻为r、长为L的金属杆，在两导轨的弯曲部分距离平直轨道高为h处由静止释放，最终在平直轨道上运动距离d后静止。金属杆始终与两轨道接触良好，则金属杆在磁场中运动的过程中，求： （1）回路中产生的最大电流Im； （2）通过金属杆某一截面的电荷量q； （3）金属杆中产生的焦耳热Qr。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漳州艺术实验学校2025-2026学年（下）期中考 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上（选择题用2B铅笔填涂，非选择题用黑色签字笔填写） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 1. 下列关于物理学史实论述中正确的是（ ） A. 奥斯特发现了电磁感应现象 B. 法拉第发现了电流的周围存在磁场即电流的磁效应 C. 楞次找到了判断感应电流方向的方法 D. 安培指出闭合回路的感应电动势的大小与穿过该回路的磁通量成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，A错误； B．奥斯特发现了电流的周围存在磁场即电流的磁效应，B错误； C．楞次通过实验总结出判断感应电流方向的规律，即楞次定律，C正确； D．法拉第指出闭合回路的感应电动势的大小与穿过该回路的磁通量的变化率成正比，D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球P、Q发生正碰，两小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后的位移-时间图像（图像）。已知，下列说法正确的是（ ） A. B. 两球的碰撞为非弹性碰撞 C. 小球P对小球Q的冲量为6N·s D. 小球P碰后的动量为2kg·m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．因x-t图像的斜率等于速度，由图可知，碰前，碰后 则由动量守恒定律有 解得，故A错误； B．碰前总动能为 碰后总动能为，所以为弹性碰撞，故B错误； C．P对Q的冲量为，故C正确； D．碰后P的动量为，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，单摆固定悬点为O，将摆球拉至A点（摆球可看成质点），然后由静止释放，摆球在竖直平面内的A、C之间来回摆动，摆角，B点为运动中的最低位置。从A点刚释放开始计时，摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度，。下列说法正确的是（　　） A. 该单摆摆长约为1m B. 摆球受到重力、拉力、向心力三个力的作用 C. 摆球在B点处，向心加速度最大，回复力也最大 D. 在的时间内，摆球从B点向A点运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，周期为2s，根据周期公式有 解得 故A正确； B．摆球受到重力、拉力两个力的作用。向心力是一种效果力，在实际受力分析中不存在，故B错误； C．最低位置B是单摆做简谐运动的平衡位置，摆球在B点处，速度最大，向心加速度最大，但回复力最小，故C错误； D．从A点刚释放开始计时，根据图乙可知，在的时间内，摆球从C点向B点运动，故D错误。 故选A。 4. 回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上；若A处粒子源产生的氘核（）能在加速器中被加速到出加速器，下列说法中正确的是（　　） A. 不改变磁感应强度B和交流电源频率f，该回旋加速器不能用于加速α（）粒子 B. 若只增大磁感应强度B，则氘核获得的最大动能增大 C. 若只增大交流电压U，则氘核在回旋加速器中运行时间会变短 D. 若只增大交流电压U，则氘核获得的最大动能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子若能被加速，则所加交流电源的频率等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即 不改变磁感应强度B和交流电源频率f，因α（）粒子的比荷等于氘核（）的比荷，则该回旋加速器也能用于加速α（）粒子，选项A错误； B．只增大磁感应强度B，则粒子在磁场中做圆周运动的周期改变，则氘核不能被加速，选项B错误； C．若只增大交流电压U，不会改变质子在回旋加速器中运行的周期，但加速次数减少，则运行时间也会变短，故C正确； D．粒子在加速器中能获得的最大动能，根据 可得 若只增大交流电压U，则氘核获得的最大动能不变，选项D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图甲是一款无线充电手机的实物图，图乙是其原理图。送电线圈接电源，受电线圈接手机电池，则（　　） A. 若送电线圈接余弦交流电，则受电线圈中将产生周期性变化的电流 B. 若送电线圈接直流电源，则受电线圈中将产生不变的电流 C. 当送电线圈产生的磁场如图乙所示且逐渐变小时，受电线圈将产生向下的感应磁场 D. 当送电线圈产生的磁场如图乙所示且逐渐变大时，受电线圈将产生向下的感应磁场 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若送电线圈接入余弦交流电，其产生的磁场会随电流周期性变化，穿过受电线圈的磁通量也周期性变化 因此受电线圈会产生周期性变化的感应电流，A正确； B．若送电线圈接入恒定直流电源，电流稳定后磁场不变，穿过受电线圈的磁通量不变，受电线圈中不会产生感应电流，B错误； C．由图乙可知，原磁场方向向上；当原磁场逐渐变小时，穿过受电线圈的向上的磁通量减小 根据楞次定律增反减同，感应磁场方向与原磁场方向同向，即向上，阻碍磁通量减小，C错误； D．原磁场方向向上，当原磁场逐渐变大时，穿过受电线圈的向上的磁通量增大 根据楞次定律增反减同，感应磁场方向与原磁场方向反向，即向下，阻碍磁通量增大，D正确。 故选AD 。 6. 如图为街头变压器给用户供电的示意图。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用户用电器增加时，相当于滑动变阻器接入电路中的阻值减小。输入电压可以认为保持不变，不计电表的内阻及变压器上的能量损失，当用户用电器增加时，则（　　） A. 电流表的示数减小 B. 电压表的示数不变 C. 电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．题意可知不变，因此不变，即电压表的示数均不变，用户用电器增加时，R减小，根据可知，增大，因此增大，故AC错误，B正确； D．电压表的示数为 因为增大，因此减小，即电压表的示数减小，故D正确。 故选BD。 7. 图甲是一列简谐横波恰好传播到质点M（）时的波形图，图乙是质点N（）从该时刻开始计时的振动图像，Q是位于处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 这列波波源的起振方向沿y轴向下 B. 零时刻，质点N处于平衡位置，即将沿y轴向上振动 C. 这列波的波速为1m/s D. 从该时刻起，经过8s质点Q第一次处于波谷位置 【答案】CD 【解析】 【详解】A．一列简谐横波恰好传播到质点M（），根据“上下坡法”可知质点M向上起振，可得波源的起振方向沿y轴向上，故A错误； B．根据质点N振动图像，零时刻质点N处于平衡位置，即将沿y轴向下振动，故B错误； C．根据振动图像可得周期为，根据波动图像可得波长为，根据可得这列波的波速为1m/s，故C正确； D．Q是位于处的质点，可知波传播到该点需 质点Q的起振方向向上，再经过即可得质点Q第一次处于波谷位置，即从该时刻起，经过8s质点Q第一次处于波谷位置，故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，相距为的两平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向里。一质量为、带电荷量为的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域，带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动，重力加速度为，则（　　） A. 小球一定带负电 B. 小球一定带正电 C. 两板间电压为 D. 小球在两板间的运动时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球受重力、电场力和洛伦兹力的作用做匀速圆周运动，速率始终不变，说明了重力做功的大小始终等于电场力做功，即电场力等于重力且方向向上，所以小球带正电荷，故A错误，B正确； C．由以上的分析可知qE=mg 解得 两极板之间的电压U=Ed=，故C正确； D．小球受到的洛伦兹力提供向心力，有 所以它运动的周期 由图可知，小球在两板间的运动时间仅仅为半个周期，故D错误。 故选BC。 三、填空题：本题共3小题，每小题3分，共9分。 9. 某研究小组探讨自感对电路的影响。电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯______变亮；当S断开时，B灯______熄灭。（均填“立即”或“缓慢”） 【答案】 ①. 缓慢 ②. 缓慢 【解析】 【详解】[1]当S闭合时，由于自感线圈的阻碍作用，A灯缓慢变亮； [2]当S断开时，A、B两个灯泡与自感线圈构成回路，由于自感线圈的阻碍作用，B灯缓慢熄灭。 10. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形，图乙为该波A质点的振动图像，此波的波速为______m/s；此波经过0.2m宽的缝隙时，______（选填“能”或“不能”）发生明显的衍射现象；若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇波的频率为______Hz。 【答案】 ①. 1 ②. 能 ③. 2.5 【解析】 【详解】[1]根据图示可知，波长为0.4m，周期为0.4s，则波速 [2]波长为0.4m，缝隙的宽为0.2m，小于波长，可知，能发生明显的衍射现象； [3] 周期为0.4s，则频率 根据干涉条件可知，若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇波的频率为2.5Hz。 11. 三明市城区正进行海绵化提升改造，如图为一路面共振破碎机对旧水泥路面开展破碎施工。破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，激发锤头下方水泥路面局部范围产生共振，从而提高破碎效率与深度。当破碎机破碎效果最好时，锤头的振动频率______（选填“大于”“小于”或“等于”）水泥路面的固有频率时，振幅为______（选填“最大”或“最小”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 最大 【解析】 【详解】[1][2]当破碎机破碎效果最好时，水泥路面局部范围将产生共振，此时锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，振幅为最大。 四、实验题：本题共2小题，共12分。 12. 用如图1所示的装置探究碰撞中的不变量的实验中，先不放B球，让A球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端飞出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹。再把B球放在轨道末端，让A球仍从S位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，都从轨道末端飞出，分别在白纸上留下各自的落点痕迹。如图2所示M、P、N为三个落点的平均落点位置。 （1）（多选）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是______。 A. 实验选用的斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 选用的两个小球半径必须相等 D. 选用的两个小球质量可以相等 （2）不放球时，球从轨道末端飞出后，在白纸上留下的点迹应是______点。（填“”或“”或“”） （3）上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 球质量、球质量 B. 小球释放点距斜槽末端的高度 C. 小球抛出点距地面的高度 D. 小球开始抛出到落地所用的时间 【答案】（1）BC （2）P （3）A 【解析】 【小问1详解】 A．实验只要保证小球每次从同一位置由静止释放，到达斜槽末端的速度就相同，斜槽轨道不需要光滑，故A错误； B．为了保证小球做平抛运动，斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确； C．为了保证两球发生对心碰撞，选用的两个小球半径必须相等，故C正确； D．为了防止入射球A碰撞后反弹，入射球A的质量应大于被碰球B的质量，即，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 不放B球时，A球从S滚下，以速度做平抛运动，落点为；放上B球后，A与B碰撞，A球速度减小为，落点为，B球获得速度，落点为。由图2可知，符合碰撞后A减速、B加速且时的规律，故不放B球时落点为。 【小问3详解】 本实验验证动量守恒定律，即验证 小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等。小球的水平位移 则 动量守恒表达式可转化为 即 实验中已测量了、、的长度，还需要测量两球的质量、。 故选A。 13. 某同学为利用单摆测量当地的重力加速度，进行了如下实验：为探究单摆周期与摆长的关系，某同学采用如图1所示的装置。 （1）关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是___________。（多选） A. 摆球尽量选择质量大一些、体积小一些的 B. 在某次实验中，从摆球经过最低点开始计时，摆球n次经过最低点的时间为t，则单摆的周期为 C. 用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D. 利用图1测量重力加速度，若摆球做圆锥摆运动，会导致测量的重力加速度偏大 （2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图2所示，则摆球直径为___________mm； （3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出L-T2图像，如图3所示。由图像可得重力加速度g值为___________（取9.8，结果保留两位有效数字） 【答案】（1）AD （2）10.6 （3）9.6 【解析】 【小问1详解】 A．摆球尽量选择质量大些、体积小些的，这样摆线质量相对较小可以忽略，空气阻力相对较小，可以忽略，故A正确； B．单摆的周期为，故B错误； C．用悬线长度加摆球的直径作为摆长，则摆长测量偏大，根据 可得 则计算得到的重力加速度值偏大，故C错误； D．若摆球做圆锥摆运动，设摆线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 其中 解得 即测量的重力加速度偏大，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 由图2可知，游标卡尺的读数为 【小问3详解】 根据 可得 则图线的斜率为 解得 五、计算题：本题共3小题，共39分。 14. 在传统制作糍粑的过程中，质量的木槌从某一高度自由落下，刚接触糍粑时的速度大小，木槌与糍粑的相互作用时间，重力加速度。 （1）求木槌刚接触糍粑时的动量大小。 （2）若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上，求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 木槌刚接触糍粑时的动量大小 【小问2详解】 设竖直向下为正方向，木槌的末动量为 根据动量定理可得 代入数据解得 15. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用4kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求： （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比； （2）输电线路导线电阻r。 （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）升压变压器、副线圈匝数比为 （2）导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有 而输送电流又决定输电电压及输送功率，有 所以 （3）设降压变压器原线圈上电压为 所以降压变压器原、副线圈匝数比为 16. 如图所示，P1P2P3和Q1Q2Q3是完全相同的两根光滑金属轨道（电阻不计），均由弯曲部分和水平部分平滑相连而成，每根导轨均处于竖直平面内，它们平行正对放置，且它们的平直部分在同一水平面内，间距为L，P3Q3间连接一个阻值为R的定值电阻；平直轨道所在区域存在竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场；质量为m、电阻为r、长为L的金属杆，在两导轨的弯曲部分距离平直轨道高为h处由静止释放，最终在平直轨道上运动距离d后静止。金属杆始终与两轨道接触良好，则金属杆在磁场中运动的过程中，求： （1）回路中产生的最大电流Im； （2）通过金属杆某一截面的电荷量q； （3）金属杆中产生的焦耳热Qr。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设金属杆刚进入磁场时的速度为v，有 解得 金属杆进入磁场后，受安培力作用，一直减速，所以最大速度 最大电动势 Em=BLvm 最大电流 （2）由于 ；； 解得 金属杆在运动过程中，穿过回路的磁通量的变化量为 ΔΦ=BLd 联立得 （3）回路中产生的焦耳热，根据能量守恒有 Q=mgh 金属杆与电阻R上产生的焦耳热之比为 又因为 Q=QR+Qr 解得金属杆中的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $