精品解析：河北省邢台市卓越联盟2025-2026学年高二上学期第三次月考物理试题

卓越联盟2025—2026学年第一学期高二第三次月考 物理试题 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。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某种探测地雷的探雷器的工作原理简化图如图所示，探雷器的探头线圈中有变化的电流，如果地下埋着金属物品，探雷器就会报警。下列说法正确的是（　　） A. 由于铝无法被磁化，因此探雷器无法探测铝制品 B. 探头相对于金属物品运动时，金属物品对探头没有作用力 C. 探雷器的工作原理与电磁炉的工作原理相同 D. 由于金属物品始终静止，因此金属物品中没有感应电流 2. 如图所示，电荷量为的氦原子核以水平向右、大小为的速度射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，则氦原子核射入磁场时受到的洛伦兹力大小、方向分别为（　　） A. 、竖直向上 B. 、竖直向上 C. 、竖直向下 D. 、竖直向下 3. 如图所示，有一个铜盘，轻轻拨动它，它就能长时间地绕转轴顺时针（从上往下看）自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，铜盘就能在较短的时间内停止。下列说法正确的是（　　） A. 铜盘在磁场中转动时受到磁场的安培力会阻碍铜盘的转动 B. 仅将铜盘顺时针转动改为逆时针转动，铜盘将能加速转动 C. 仅将磁铁的两极对调，铜盘将能加速转动 D. 仅将铜盘更换为塑料盘，塑料盘也能在较短的时间内停止 4. 如图甲所示，半径为的单匝圆环由硬质细导线构成，垂直圆环面的磁场充满圆环的内接正方形，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则时圆环中的感应电动势为（　　） A. 0 B. C. 2V D. 1V 5. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率，自行车前轮上安装有磁铁，前轮每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。传感器对应原理的简化图如图所示，在宽为、长为、高为的霍尔元件中，形成电流的导电粒子是自由电子。元件处在垂直于其上下表面且方向向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，当通入方向向右的恒定电流且达到稳定时，电子定向移动的速率为。下列说法正确的是（ ） A. 霍尔元件后表面的电势比前表面的电势高 B. 霍尔元件前、后表面形成稳定的电压为 C. 霍尔元件前、后表面形成稳定的电压为 D. 霍尔元件前、后表面形成稳定的电压为 6. 如图所示，线圈的自感系数很大但其直流电阻几乎为0，、、是三个完全相同的灯泡，电流计的零刻度在刻度盘的中央，电流计内阻不计。闭合开关稳定后，电流计指针向左偏转，三个灯泡均能发光。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，、、均瞬间变亮 B. 闭合开关稳定后，、、的亮度相同 C. 断开开关，、逐渐熄灭，瞬间熄灭 D. 断开开关，电流计指针向左偏转的角度逐渐减小 7. 回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的D形盒的半径为R，磁感应强度大小为B的匀强磁场与盒面垂直。加在缝隙间的电压随时间的变化规律如图乙所示，电压、周期T均已知。0时刻从中心O处由静止释放质量为m的带正电粒子，经缝隙间电场加速再经D形盒的磁场偏转半个圆周后，于时刻粒子恰好再次进入缝隙间。D形盒的半径远大于缝隙的宽度，忽略粒子在缝隙中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的电荷量为 B. 粒子能获得的最大动能为 C. 粒子在磁场中运动的总时间为 D. 粒子第1、2次在D形盒中运动的轨迹半径之比为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示的电路中，交流电源的电压u随时间t变化的图像如图乙所示，已知定值电阻R的阻值为10Ω，电流表、电压表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 通过定值电阻R的电流瞬时值为 B. 0.01s时电压表示数为0 C. 0~0.04s内定值电阻产生的热量为0.4J D. 任意1s内通过定值电阻的电流方向变化50次 9. 如图所示，两竖直虚线间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。正三角形闭合导线框从位置1（左）沿纸面水平匀速运动到位置2（右）。虚线间的距离大于正三角形导线框边长，取线框刚到达磁场左边界的时刻为计时起点，规定顺时针方向为电流的正方向，水平向左为安培力的正方向，下图中能正确反映线框中电流i或线框受到的安培力F随时间t变化的图像的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，ON（在纸面内）与磁场方向垂直且，ON上有一点P，。P点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出比荷均为k、速率相同的带正电粒子（不计重力）。已知朝O点发射的粒子的运动轨迹恰好与MO相切，不计粒子间的作用力，取，。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的速率为 B. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 C. 粒子在磁场中运动的最短时间为 D. OM上有粒子射出区域的长度为L 三、非选择题：共54分。 11. 用来研究楞次定律的电路如图所示。电源、开关、滑动变阻器、带铁芯的线圈A构成一个闭合电路，灵敏电流计和空心线圈B构成另一个闭合电路，空心线圈B放置于水平桌面上。闭合开关，在将线圈A插入线圈B的过程中，灵敏电流计的指针向左偏转。实验时线圈A没有与线圈B直接接触，导线对线圈B的作用力不计。 （1）保持开关闭合及线圈A、B的位置不变，向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计的指针向_____偏转；保持开关闭合及滑动变阻器的滑片位置不变，在将线圈A从线圈B拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_____偏转；断开开关瞬间，灵敏电流计的指针向_____偏转。（均填“左”或“右”） （2）闭合开关，在将线圈A竖直向下插入线圈B的过程中，线圈B对桌面的压力_____（填“大于”“小于”或“等于”）线圈B受到的重力。 12. 某实验小组想要测量一金属丝的电阻率，设计了如图甲所示的电路。电路图中电源的电动势E和定值电阻的阻值均已知，电流表可视为理想电表。实验时可调节滑片P的位置来改变金属丝接入电路的阻值。 （1）先用螺旋测微器测量金属丝的直径d，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径________mm。 （2）某同学连接完电路后，闭合开关，电流表有示数，却发现无论如何调节滑片P的位置，电流表示数均不发生改变，则电路中出现的故障可能是________。 （3）排除故障后，进行多次实验，测得多组金属丝接入电路的长度L和电流表示数I。处理数据后获得的图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，则金属丝的电阻率________（用题中给出的物理量符号表示）。 （4）考虑到电源内阻和电流表内阻的影响，电阻率的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 13. 边长为L、总电阻为R的等边三角形单匝金属线框PQM置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，N点为QM边的中点，金属线框绕过P、N点的固定轴以角速度大小匀速转动。0时刻金属线框在磁场中的位置如图所示，求： （1）穿过金属线框的最大磁通量； （2）金属线框中产生的最大感应电动势； （3）金属线框中感应电流瞬时值的表达式。 14. 如图所示，两根足够长、间距的平行光滑金属导轨固定在水平桌面上，导轨左端接有阻值的定值电阻，质量、长度也为L的金属棒ab垂直于导轨放置，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。0时刻用水平拉力拉着金属棒向右做初速度为0的匀加速直线运动，拉力的初始大小。不计导轨和金属棒的电阻，金属棒始终与导轨接触良好。求： （1）时金属棒的速度大小v； （2）时金属棒中的感应电流方向和大小I； （3）时拉力的大小。 15. 如图甲所示，平面直角坐标系xOy的第四象限中存在沿x轴负方向的匀强电场，第一、二象限中以坐标为的点为圆心、为半径的圆形区域内存在垂直于纸面方向的磁场，磁场的磁感应强度大小B随时间t周期性变化的规律如图乙所示，取垂直于纸面向外为正方向，、T均未知。现有一电荷量与质量的比值为k的带电粒子（不计重力）从坐标为的A点以沿y轴正方向、大小为的初速度开始运动，粒子首次穿过x轴时恰好过坐标原点。记粒子穿过坐标原点的时刻为0时刻，粒子一段时间后恰好能过圆形区域与y轴的另一交点C。求： （1）电场的电场强度大小E； （2）满足的关系式； （3）粒子从A点运动至C点所用的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 卓越联盟2025—2026学年第一学期高二第三次月考 物理试题 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。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某种探测地雷的探雷器的工作原理简化图如图所示，探雷器的探头线圈中有变化的电流，如果地下埋着金属物品，探雷器就会报警。下列说法正确的是（　　） A. 由于铝无法被磁化，因此探雷器无法探测铝制品 B. 探头相对于金属物品运动时，金属物品对探头没有作用力 C. 探雷器的工作原理与电磁炉的工作原理相同 D. 由于金属物品始终静止，因此金属物品中没有感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】C．探雷器是利用涡流工作的，与电磁炉的工作原理相同，故C正确； A．金属是否能被磁化，都不影响涡流的产生，故A错误； B．探头相对于金属物品运动时，探头对金属物品有作用力，因此金属物品对探头也有作用力，故B错误； D．探头相对于金属物品运动时，穿过金属物品的磁通量变化，金属物品内部会产生感应电流，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，电荷量为的氦原子核以水平向右、大小为的速度射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，则氦原子核射入磁场时受到的洛伦兹力大小、方向分别为（　　） A. 、竖直向上 B. 、竖直向上 C. 、竖直向下 D. 、竖直向下 【答案】A 【解析】 【详解】氦原子核带正电，由左手定则可知，氦原子核受到的洛伦兹力方向竖直向上，大小 故A正确。 3. 如图所示，有一个铜盘，轻轻拨动它，它就能长时间地绕转轴顺时针（从上往下看）自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，铜盘就能在较短的时间内停止。下列说法正确的是（　　） A. 铜盘在磁场中转动时受到磁场的安培力会阻碍铜盘的转动 B. 仅将铜盘顺时针转动改为逆时针转动，铜盘将能加速转动 C. 仅将磁铁的两极对调，铜盘将能加速转动 D. 仅将铜盘更换为塑料盘，塑料盘也能在较短的时间内停止 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜盘在磁场中转动时受到磁场的安培力会阻碍铜盘的转动，从而使铜盘在较短的时间内停止，故A正确； BC．仅将铜盘顺时针转动改为逆时针转动或仅将磁铁的两极对调，铜盘都将在较短的时间内停止，故BC错误； D．仅将铜盘更换为塑料盘，塑料盘在磁场中转动时不受磁场的作用力，不会在短时间内停止，故D错误。 故选A。 4. 如图甲所示，半径为的单匝圆环由硬质细导线构成，垂直圆环面的磁场充满圆环的内接正方形，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则时圆环中的感应电动势为（　　） A. 0 B. C. 2V D. 1V 【答案】D 【解析】 【详解】圆环中的感应电动势 其中， 解得。 故选D。 5. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率，自行车前轮上安装有磁铁，前轮每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。传感器对应原理的简化图如图所示，在宽为、长为、高为的霍尔元件中，形成电流的导电粒子是自由电子。元件处在垂直于其上下表面且方向向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，当通入方向向右的恒定电流且达到稳定时，电子定向移动的速率为。下列说法正确的是（ ） A. 霍尔元件后表面的电势比前表面的电势高 B. 霍尔元件前、后表面形成稳定的电压为 C. 霍尔元件前、后表面形成稳定的电压为 D. 霍尔元件前、后表面形成稳定的电压为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，电子在洛伦兹力作用下会偏向后表面，即后表面带负电，前表面带正电，因此霍尔元件后表面的电势比前表面的电势低，故A错误。 BCD．霍尔元件前、后表面间形成稳定的电压时，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡，则有 解得，故B正确，CD错误。 故选B。 6. 如图所示，线圈的自感系数很大但其直流电阻几乎为0，、、是三个完全相同的灯泡，电流计的零刻度在刻度盘的中央，电流计内阻不计。闭合开关稳定后，电流计指针向左偏转，三个灯泡均能发光。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，、、均瞬间变亮 B. 闭合开关稳定后，、、的亮度相同 C. 断开开关，、逐渐熄灭，瞬间熄灭 D. 断开开关，电流计指针向左偏转的角度逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关瞬间，、均瞬间变亮，由于线圈的自感作用，通过它的电流逐渐增大，逐渐变亮，故A错误； B．闭合开关稳定后，通过的电流最大，三个灯泡中最亮，、的亮度相同，故B错误； C．断开开关，线圈的自感作用阻碍通过它的电流减小，电流逐渐减小，线圈、、、电流计构成闭合回路，因此断开开关，、逐渐熄灭，瞬间熄灭，故C正确； D．断开开关，线圈等效于新的电源，据楞次定律的增反减同，通过其的电流方向不变，即左端相当于正极，因此流过电流计的电流方向从左向右，电流计指针向右偏转，故D错误。 故选C。 7. 回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的D形盒的半径为R，磁感应强度大小为B的匀强磁场与盒面垂直。加在缝隙间的电压随时间的变化规律如图乙所示，电压、周期T均已知。0时刻从中心O处由静止释放质量为m的带正电粒子，经缝隙间电场加速再经D形盒的磁场偏转半个圆周后，于时刻粒子恰好再次进入缝隙间。D形盒的半径远大于缝隙的宽度，忽略粒子在缝隙中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的电荷量为 B. 粒子能获得的最大动能为 C. 粒子在磁场中运动的总时间为 D. 粒子第1、2次在D形盒中运动的轨迹半径之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在D形盒中做圆周运动的周期恰好与电场的变化周期相等，则有，解得，选项A错误； B．粒子在D形盒中运动的最大回旋半径为R，则有，选项B错误； C．粒子在电场中运动时有 粒子在磁场中运动的总时间 解得，选项C正确； D．粒子每经过一次缝隙，动能就增加，因此粒子第1、2次进入D形盒时速度大小之比为，结合前面的分析可知，粒子第1、2次在D形盒中运动的轨迹半径之比为，选项D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示的电路中，交流电源的电压u随时间t变化的图像如图乙所示，已知定值电阻R的阻值为10Ω，电流表、电压表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 通过定值电阻R的电流瞬时值为 B. 0.01s时电压表示数为0 C. 0~0.04s内定值电阻产生的热量为0.4J D. 任意1s内通过定值电阻的电流方向变化50次 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题中图像可知，交流电源的电压峰值，通过定值电阻R的电流峰值 电压的变化周期，则有 因此通过定值电阻R的电流瞬时值为，故A正确； B．电压表示数为电压的有效值，应为，故B错误； C．通过定值电阻的有效电流 内定值电阻产生的热量，故C正确； D．交流电源的频率为 即交流电源在内完成50次周期性变化，每次周期性变化内电流方向变化2次，可知任意1s内通过定值电阻的电流方向变化次，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，两竖直虚线间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。正三角形闭合导线框从位置1（左）沿纸面水平匀速运动到位置2（右）。虚线间的距离大于正三角形导线框边长，取线框刚到达磁场左边界的时刻为计时起点，规定顺时针方向为电流的正方向，水平向左为安培力的正方向，下图中能正确反映线框中电流i或线框受到的安培力F随时间t变化的图像的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律可知，线框进磁场的过程中感应电流方向为逆时针方向，线框切割磁感线的有效长度随时间先均匀增大后均匀减小，感应电流随时间先均匀增大后均匀减小，线框出磁场的过程中感应电流方向为顺时针方向，线框切割磁感线的有效长度随时间也先均匀增大后均匀减小，选项A正确，B错误； CD．线框进、出磁场时受到的安培力均向左，设速度大小为v的线框切割磁感线的有效长度为L，则线框受到的安培力大小，结合有效长度的变化规律，(线圈进入时有效长度先是，后是)可知F-t为二次函数关系，则选项D正确，C错误。 故选AD。 10. 如图所示，OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，ON（在纸面内）与磁场方向垂直且，ON上有一点P，。P点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出比荷均为k、速率相同的带正电粒子（不计重力）。已知朝O点发射的粒子的运动轨迹恰好与MO相切，不计粒子间的作用力，取，。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的速率为 B. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 C. 粒子在磁场中运动的最短时间为 D. OM上有粒子射出区域的长度为L 【答案】BD 【解析】 【详解】A ．粒子在磁场中做圆周运动有，其中， 解得，故A错误； B．设朝O点发射的粒子做圆周运动的圆心为点，运动轨迹与MO相切于Q点，则有与全等，，利用数学知识可知，解得，故B正确； C．当粒子在磁场中的入射点与出射点的连线垂直于MO时，粒子做圆周运动对应的圆弧的弦长最短，转过的圆心角最小，用时最短，设该圆心角为，则有，解得，即，粒子在磁场中运动的最短时间，故C错误； D．由于，结合前面的分析可知，MO上有粒子射出的区域为QO，，选项D正确。 故选BD。 三、非选择题：共54分。 11. 用来研究楞次定律的电路如图所示。电源、开关、滑动变阻器、带铁芯的线圈A构成一个闭合电路，灵敏电流计和空心线圈B构成另一个闭合电路，空心线圈B放置于水平桌面上。闭合开关，在将线圈A插入线圈B的过程中，灵敏电流计的指针向左偏转。实验时线圈A没有与线圈B直接接触，导线对线圈B的作用力不计。 （1）保持开关闭合及线圈A、B的位置不变，向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计的指针向_____偏转；保持开关闭合及滑动变阻器的滑片位置不变，在将线圈A从线圈B拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_____偏转；断开开关瞬间，灵敏电流计的指针向_____偏转。（均填“左”或“右”） （2）闭合开关，在将线圈A竖直向下插入线圈B的过程中，线圈B对桌面的压力_____（填“大于”“小于”或“等于”）线圈B受到的重力。 【答案】（1） ①. 左 ②. 右 ③. 右 （2）大于 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]闭合开关，在将线圈A插入线圈B的过程中，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计指针向左偏转。保持开关闭合及线圈A、B的位置不变，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计指针向左偏转；保持开关闭合及滑动变阻器的滑片位置不变，将线圈A从线圈B拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏转。断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏转。 【小问2详解】 闭合开关，在将线圈A插入线圈B的过程中，线圈B对线圈A的作用力竖直向上，线圈A对线圈B的作用力竖直向下，线圈B对桌面的压力大于线圈B受到的重力。 12. 某实验小组想要测量一金属丝的电阻率，设计了如图甲所示的电路。电路图中电源的电动势E和定值电阻的阻值均已知，电流表可视为理想电表。实验时可调节滑片P的位置来改变金属丝接入电路的阻值。 （1）先用螺旋测微器测量金属丝的直径d，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径________mm。 （2）某同学连接完电路后，闭合开关，电流表有示数，却发现无论如何调节滑片P的位置，电流表示数均不发生改变，则电路中出现的故障可能是________。 （3）排除故障后，进行多次实验，测得多组金属丝接入电路的长度L和电流表示数I。处理数据后获得的图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，则金属丝的电阻率________（用题中给出的物理量符号表示）。 （4）考虑到电源内阻和电流表内阻的影响，电阻率的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 【答案】（1）4.700##4.698##4.699##4.701##4.702 （2）金属丝短路 （3） （4）等于 【解析】 【小问1详解】 金属丝的直径 【小问2详解】 无论如何调节滑片P的位置，电流表示数均不发生改变，说明电路的电阻始终保持不变，电路中出现的故障可能是金属丝短路。 【小问3详解】 由闭合电路欧姆定律有 整理可得 可得图像斜率 解得 【小问4详解】 结合前面的分析可知，电源内阻、电流表内阻均不影响电阻率的测量，电阻率的测量值等于真实值。 13. 边长为L、总电阻为R的等边三角形单匝金属线框PQM置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，N点为QM边的中点，金属线框绕过P、N点的固定轴以角速度大小匀速转动。0时刻金属线框在磁场中的位置如图所示，求： （1）穿过金属线框的最大磁通量； （2）金属线框中产生的最大感应电动势； （3）金属线框中感应电流瞬时值的表达式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属线框的面积 穿过金属线框的最大磁通量 解得 【小问2详解】 金属线框中产生的最大感应电动势 解得。 【小问3详解】 0时刻穿过金属线框的磁通量最大，感应电动势、感应电流均为0 因此金属线框中感应电流瞬时值的表达式 解得。 14. 如图所示，两根足够长、间距的平行光滑金属导轨固定在水平桌面上，导轨左端接有阻值的定值电阻，质量、长度也为L的金属棒ab垂直于导轨放置，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。0时刻用水平拉力拉着金属棒向右做初速度为0的匀加速直线运动，拉力的初始大小。不计导轨和金属棒的电阻，金属棒始终与导轨接触良好。求： （1）时金属棒的速度大小v； （2）时金属棒中的感应电流方向和大小I； （3）时拉力的大小。 【答案】（1）10m/s （2）由b到a，1A （3）0.4N 【解析】 【小问1详解】 0时刻，对金属棒受力分析有 解得 金属棒向右做匀加速直线运动，时金属棒的速度大小 解得 【小问2详解】 由右手定则可知，时金属棒中的感应电流方向为由b到a，金属棒中的感应电动势 感应电流 解得 【小问3详解】 时金属棒受到的安培力大小 由牛顿第二定律有 解得 15. 如图甲所示，平面直角坐标系xOy的第四象限中存在沿x轴负方向的匀强电场，第一、二象限中以坐标为的点为圆心、为半径的圆形区域内存在垂直于纸面方向的磁场，磁场的磁感应强度大小B随时间t周期性变化的规律如图乙所示，取垂直于纸面向外为正方向，、T均未知。现有一电荷量与质量的比值为k的带电粒子（不计重力）从坐标为的A点以沿y轴正方向、大小为的初速度开始运动，粒子首次穿过x轴时恰好过坐标原点。记粒子穿过坐标原点的时刻为0时刻，粒子一段时间后恰好能过圆形区域与y轴的另一交点C。求： （1）电场的电场强度大小E； （2）满足的关系式； （3）粒子从A点运动至C点所用的时间t。 【答案】（1） （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，平行于轴方向上有 平行于轴方向上有 其中 解得， 【小问2详解】 设粒子经过坐标原点时速度方向与轴的夹角为，有， 解得， 粒子在磁感应强度大小为的磁场中做圆周运动时有 解得， 内，粒子做圆周运动转过的圆心角 粒子在磁感应强度大小为的磁场中做圆周运动时有 解得， 内，粒子做圆周运动转过的圆心角 因此粒子在磁场变化瞬间经过的各点的连线必然与、点的连线重合，则有 设粒子恰在第（过坐标原点时记为0次）次经过轴时过点 ①当为奇数时，则有 解得 ②当为偶数时，则有 解得。 【小问3详解】 ①当为奇数时，粒子在圆形区域内运动的时间 解得 ②当为偶数时，粒子在圆形区域内运动的时间 解得 因此粒子从点运动至点所用的时间 解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $