内容正文:
2025学年第二学期高二年级教学质量监测
物理
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,只有一个选项正确。)
1. 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )
A. 过程Ⅰ的动量变化量等于零 B. 过程Ⅱ的动量变化量等于零
C. 过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量 D. 过程Ⅱ的动量变化量等于重力的冲量
【答案】C
【解析】
【详解】AC.根据动量定理可知,过程Ⅰ中动量变化量等于重力的冲量,即为
I1=mgt
不为零,故A错误,C正确;
B.运动员入水前的速度不为零,末速度为零,过程Ⅱ的动量变化量不等于零,故B错误;
D.根据动量定理可知,过程Ⅱ的动量变化量等于合外力的冲量,不等于重力的冲量,故D错误。
故选C。
2. 下列有关现象的说法正确的是( )
A. 声源远离观察者时,观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大
B. 光导纤维利用了光的衍射原理
C. 光的偏振现象表明光是横波
D. 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的全反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据多普勒效应规律,声源远离观察者时,观察者接收到的声音频率比声源发出的频率小,A错误;
B.光导纤维利用的是光的全反射原理传输信号,和光的衍射无关,B错误;
C.偏振是横波特有的性质,纵波不能发生偏振现象,因此光的偏振现象可以直接表明光是横波,C正确;
D.雨后路面油膜的彩色条纹是光的薄膜干涉现象,由油膜上下表面反射的两列相干光叠加形成,和全反射无关,D错误。
故选C。
3. 某同学制作了一个简易电磁炉,其结构简图如图所示。在线圈上放置一盛有冷水的铁质水杯,接通交流电源,一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是( )
A. 若在输入端接恒定电流,简易电磁炉仍能正常工作
B. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差
C. 线圈与杯底间放一绝缘的薄纸片,则水杯不能生热
D. 简易电磁炉工作时,在水杯底部有涡流产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.电磁炉的工作原理是电磁感应,线圈中通过交流电时,电流在空间激发的磁场发生变化,空间产生涡旋电场,可知,若在输入端接恒定电流,简易电磁炉不能正常工作,故A错误;
B.结合上述可知,电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料一般是绝缘体,其导电性能非常差,故B错误;
C.若在线圈与杯底间放一绝缘的薄纸片,水杯仍然处于空间的涡旋电场中,则水杯仍能生热,故C错误;
D.水杯属于导体,结合上述可知,简易电磁炉工作时,在水杯底部有涡流产生,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,弹簧振子在水平方向上AB两点间做简谐运动,O点为小球静止时球心所在的位置,关于振子小球的运动,下列说法正确的是( )
A. 从A点向O点运动,加速度越来越小
B. 从O点向B点运动,回复力越来越小
C. 从O点向A点运动,位移越来越小
D. 从B点向A点运动,弹性势能逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.小球从A点向O点运动过程中,位移逐渐减小,根据
可知,回复力逐渐减小,根据可知,加速度逐渐减小,故A正确;
B.小球从O点向B点运动过程中,位移逐渐增大,根据
可知,回复力逐渐增大,故B错误;
C.小球从O点向A点运动过程中,位移逐渐增大,故C错误;
D.小球从B点向A点运动过程中,弹簧的形变量先减小后增大,则弹性势能先减小后增大,故D错误。
故选A。
5. 在如图所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向向左,A错误;
B.根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向斜向左上,B正确;
C.根据左手定则可知,该通电导线所受安培力方向垂直纸面向里,C错误;
D.该通电导线电流方向与磁场方向平行,可知不受安培力,D错误。
故选B。
6. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合与断开开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量都不会发生变化,所以电流表G中均无感应电流。故AB错误;
C.闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动的过程中,左侧电路中的电阻增大,则根据闭合电路欧姆定律可知,线圈A中电流减小,故通过线圈B的磁通量顺时针减小,则根据楞次定律“增反减同”可知,穿过线圈B的感应磁场方向为顺时针,再根据右手螺旋定则可判断电流表G中有b→a的感应电流,故C正确;
D.闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,线圈A中电流变大,穿过线圈B的磁通量变大,所以B中会产生感应电流,则电流表G指针会发生偏转,故D错误。
故选C。
7. 图甲是副线圈接有灯泡和理想交流电表的理想变压器,图乙是原线圈两端电压随时间变化的图像,已知变压器原、副线圈匝数比为,灯泡电阻恒为,则下列说法正确的是( )
A. 时,电压表示数为
B. 变压器原线圈电流有效值为
C. 当更换电阻阻值比大的灯泡时,副线圈的输出电压将减小
D. 当更换电阻阻值比小的灯泡时,原线圈的输入功率将增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,原线圈两端电压的最大值为则有效值为
已知变压器原、副线圈匝数比为10:1,根据
解得副线圈两端电压的有效值,交流电压表示数为副线圈两端电压的有效值,故t=0.01s时,电压表V示数为2V,故A错误;
B.灯泡电阻恒为,副线圈电流有效值
根据
解得变压器原线圈电流有效值为,故B错误;
C.更换电阻阻值比大的灯泡时,原线圈两端电压不变,变压器原、副线圈匝数比不变,副线圈的输出电压不变,故C错误;
D.更换电阻阻值比小的灯泡时,根据可得副线圈的输出功率将增大,
根据,可得原线圈的输入功率将增大,故D正确。
故选D。
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,至少有两个选项正确,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。)
8. 一列简谐横波在时的波形如图中实线所示,时的波形如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. 这列波的波长为
B. 若波向右传播,则波的频率一定为
C. 若波向左传播,则波的传播速度最小为
D. 平衡位置分别为的两个质点,振动方向始终相反
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据波形图可知这列波的波长为8m,故A错误;
B.若波向右传播,则,
解得,故B错误;
C.若波向左传播,内波传播的距离为
波速
当时波速最小,波速最小值为,故C正确;
D.A质点平衡位置在,B质点平衡位置在二者间距
平衡位置相差半个波长的质点,振动相位差为,振动方向始终相反,故D正确。
故选CD 。
9. 如图,质量为的木块静止于光滑水平面上,一质量为的子弹以水平速度打入木块并停在木块中,此过程中下列说法正确的是( )
A. 子弹打入木块后子弹和木块的共同速度为
B. 木块和子弹系统机械能守恒
C. 子弹对木块做的功
D. 子弹打入木块过程中产生的热量
【答案】AD
【解析】
【详解】A.子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力,动量守恒,有
代入数据得==,故A正确;
B.子弹打入木块并停在木块中的过程是完全非弹性碰撞,系统机械能有损失,转化为内能,机械能不守恒,故B错误;
C.对子弹打入木块后的木块,由动能定理可知子弹对木块做的功等于木块动能增量,==
不是,故C错误;
D.系统减少的机械能转化为内能,==,故D正确。
故选AD。
10. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图,进入装置的带电粒子重力均不计,下列说法正确的是( )
A. 图甲中上极板A板是电源的正极
B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近,粒子的比荷越大
C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压,粒子获得的最大动能不变
D. 图丁中若导体中的载流子是质子,则导体左右两侧电势φN<φM
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据左手定则,等离子体中的正电荷受洛伦兹力向下偏转,下极板B带正电,是电源正极,上极板A带负电,故A错误;
B.粒子在电场中,根据动能定理
在磁场中,根据牛顿第二定律可得
粒子打在照相底片 D上的位置与的距离为
联立解得
打在底片上越靠近,粒子比荷越大,故B正确;
C.设回旋加速器D形盒半径为,粒子获得最大的速度为,根据牛顿第二定律可得
粒子获得的最大动能
由上式可知粒子获得的最大速度与加速电压无关,所以无法通过增大加速电压使带电粒子获得的最大动能增大,故C正确;
D.载流子是质子,根据左手定则,正电荷受洛伦兹力向N侧偏转,N侧积累正电荷,电势,故D错误。
故选BC。
三、非选择题
11. 小组用单摆测量重力加速度,装置如图。游标卡尺测得摆球直径,刻度尺测得摆线长,则摆长____________(保留四位有效数字);使摆线与竖直方向夹角为(),无初速度释放摆球,摆球位于________(选填“最高点”“最低点”)开始计时,记录摆球做30次全振动,则单摆周期____________(保留三位有效数字)。
【答案】 ①. ②. 最低点 ③. 1.80
【解析】
【详解】[1]单摆的摆长为
[2]摆球经过最低点时速度最大,停留时间最短,计时的位置误差最小;最高点速度为零,位置判断误差大。因此应在最低点开始计时。
[3]单摆周期
12. 在实验室中探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系。
(1)观察变压器的铁芯,发现它的结构和材料是( )
A. 整块硅钢铁芯
B. 整块不锈钢铁芯
C. 彼此绝缘的硅钢片叠成
(2)实验中将交流电源接在原线圈两个接线柱之间,调整原副线圈的匝数之比为2:3,用电压表测得副线圈的两个接线柱之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为( )
A. 1.9V B. 2.0V C. 2.1V
【答案】(1)C (2)C
【解析】
【小问1详解】
为了减小电能损失并提高磁导率,变压器的铁芯是使用彼此绝缘的硅钢片叠成的。
【小问2详解】
变压器线圈两端电压与匝数成正比,即有
若该变压器为理想变压器,则输入电压为
但在实际实验中,变压器存在磁漏及线圈电阻发热等能量损耗,并非理想变压器,副线圈两端的实际输出电压小于理想输出电压,因此为了在副线圈得到的电压,原线圈输入的实际电压必须大于理想值。
故选C。
13. 在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①a、b分别是( )
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是__________。(用x、d、L表示)
【答案】 ①. A ②.
【解析】
【详解】①[1]由双缝干涉原理可知,先用滤光片得到单色光,然用单缝得到细长的光源,最后用双缝得到两束相干光,故a、b分别单缝和双缝。
故选A。
②[2]第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则相邻亮条纹间距为
根据可得光的波长是
14. 某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图(a)所示。所用器材有:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下:
(1)用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m;
(2)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图(b)所示,宽度d=_______ cm;
(3)平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,则应适当调高轨道的_______(填“左”或“右”)端。经过多次调整,直至挡光时间相等;
(4)让小车处于A的右侧,枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,小车向左运动经过光电门A,测得挡光片经过A的挡光时间;
(5)根据上述测量数据,利用公式v=________(用d、m、M、表示)即可得到子弹离开枪口的速度大小v;
【答案】 ①. 0.99 ②. 右 ③.
【解析】
【详解】[1]游标卡尺的分度值为0.1mm,主尺的读数为0.9cm,游标尺上第9小格与主尺对齐,则游标尺的读数为
挡光片的宽度为
[2]小车经过光电门的速度为
测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,可知小车经过光电门A的速度大于经过光电门B的速度,故应适当调高轨道的右端;
[3]小车经过光电门的速度为
子弹粘上小车的过程,根据动量守恒定律有
解得
15. 我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上为祖国赢得荣誉。某次接力赛练习,当运动员乙追上前方运动员甲时,甲的速度大小v1=8m/s,乙的速度大小v2=10m/s,此时乙沿水平方向猛推甲一把,使甲以v3=12m/s的速度向前冲出,忽略该过程运动员与冰面间的摩擦。已知甲、乙运动员的质量均为m=60kg,乙推甲的时间为t=0.8s,求:
(1)乙推甲后瞬间乙的速度大小v4;
(2)乙推甲的过程,乙对甲的冲量I;
(3)乙推甲的过程,乙对甲平均作用力的大小F。
【答案】(1)6m/s
(2)240kg∙m/s;方向水平向前
(3)300N
【解析】
【小问1详解】
选甲乙运动方向为正方向,乙推甲,根据动量守恒定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
乙推甲,由动量定理可得乙对甲的冲量为
代入数据得
方向与运动方向相同,即水平向前;
【小问3详解】
乙推甲,乙对甲的冲量
代入数据解得
16. 如图所示,在直角坐标系中,轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,在处放置垂直于轴的足够大的接收屏。位于原点的粒子源可沿平面向轴右侧各个方向发射相同的正电粒子,粒子速度大小相等,轨迹半径为。已知粒子的质量为,电荷量为,粒子打到接收屏上即被吸收,不计空气阻力、粒子重力及粒子间相互作用。求:
(1)粒子的速度大小;
(2)粒子打到接收屏上区域的长度;
(3)能打到接收屏上的粒子在磁场中运动的最短时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由洛伦兹力提供向心力
解得
【小问2详解】
由几何关系,粒子轨迹恰好与相切时,打到接收屏上的位置最高,
粒子沿方向进入磁场时,打到接收屏上的位置最低,
则粒子打到接收屏上区域的长度
【小问3详解】
由几何关系可知,运动到点的粒子轨迹的圆心角最小,
则相应粒子运动的最短时间
解得
17. 如图所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上,顶部接有一阻值的定值电阻,下端开口,轨道间距,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上,质量的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻,电路中其余电阻不计,金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,不计空气阻力影响,已知金属棒ab与导轨间的动摩擦因数,,,取。
(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度;
(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中,ab金属棒电阻r上的最大电功率;
(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程中,这个过程中R上产生的焦耳热为8J,求这个过程所用的时间t?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属棒ab受安培力
电流
产生的感应电动势为
可得
根据牛顿第二定律有
金属棒由静止释放后,沿斜面做加速度减小的加速运动,当加速度为零时有最大速度,根据受力平衡可得
联立解得最大速度
【小问2详解】
速度最大时,感应电动势最大,感应电流最大,有
ab金属棒电阻r上的最大电功率
【小问3详解】
设从金属棒开始运动至达到最大速度过程中,沿导轨下滑的距离为x,由能量守恒定律可得
根据焦耳定律可得
解得
又
解得
从金属棒开始运动至达到最大速度过程中,由动量定理可得
其中
解得
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2025学年第二学期高二年级教学质量监测
物理
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,只有一个选项正确。)
1. 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )
A. 过程Ⅰ的动量变化量等于零 B. 过程Ⅱ的动量变化量等于零
C. 过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量 D. 过程Ⅱ的动量变化量等于重力的冲量
2. 下列有关现象的说法正确的是( )
A. 声源远离观察者时,观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大
B. 光导纤维利用了光的衍射原理
C. 光的偏振现象表明光是横波
D. 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的全反射现象
3. 某同学制作了一个简易电磁炉,其结构简图如图所示。在线圈上放置一盛有冷水的铁质水杯,接通交流电源,一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是( )
A. 若在输入端接恒定电流,简易电磁炉仍能正常工作
B. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差
C. 线圈与杯底间放一绝缘的薄纸片,则水杯不能生热
D. 简易电磁炉工作时,在水杯底部有涡流产生
4. 如图所示,弹簧振子在水平方向上AB两点间做简谐运动,O点为小球静止时球心所在的位置,关于振子小球的运动,下列说法正确的是( )
A. 从A点向O点运动,加速度越来越小
B. 从O点向B点运动,回复力越来越小
C. 从O点向A点运动,位移越来越小
D. 从B点向A点运动,弹性势能逐渐增大
5. 在如图所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力方向的是( )
A. B.
C. D.
6. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
7. 图甲是副线圈接有灯泡和理想交流电表的理想变压器,图乙是原线圈两端电压随时间变化的图像,已知变压器原、副线圈匝数比为,灯泡电阻恒为,则下列说法正确的是( )
A. 时,电压表示数为
B. 变压器原线圈电流有效值为
C. 当更换电阻阻值比大的灯泡时,副线圈的输出电压将减小
D. 当更换电阻阻值比小的灯泡时,原线圈的输入功率将增大
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,至少有两个选项正确,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。)
8. 一列简谐横波在时的波形如图中实线所示,时的波形如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. 这列波的波长为
B. 若波向右传播,则波的频率一定为
C. 若波向左传播,则波的传播速度最小为
D. 平衡位置分别为的两个质点,振动方向始终相反
9. 如图,质量为的木块静止于光滑水平面上,一质量为的子弹以水平速度打入木块并停在木块中,此过程中下列说法正确的是( )
A. 子弹打入木块后子弹和木块的共同速度为
B. 木块和子弹系统机械能守恒
C. 子弹对木块做的功
D. 子弹打入木块过程中产生的热量
10. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图,进入装置的带电粒子重力均不计,下列说法正确的是( )
A. 图甲中上极板A板是电源的正极
B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近,粒子的比荷越大
C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压,粒子获得的最大动能不变
D. 图丁中若导体中的载流子是质子,则导体左右两侧电势φN<φM
三、非选择题
11. 小组用单摆测量重力加速度,装置如图。游标卡尺测得摆球直径,刻度尺测得摆线长,则摆长____________(保留四位有效数字);使摆线与竖直方向夹角为(),无初速度释放摆球,摆球位于________(选填“最高点”“最低点”)开始计时,记录摆球做30次全振动,则单摆周期____________(保留三位有效数字)。
12. 在实验室中探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系。
(1)观察变压器的铁芯,发现它的结构和材料是( )
A. 整块硅钢铁芯
B. 整块不锈钢铁芯
C. 彼此绝缘的硅钢片叠成
(2)实验中将交流电源接在原线圈两个接线柱之间,调整原副线圈的匝数之比为2:3,用电压表测得副线圈的两个接线柱之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为( )
A. 1.9V B. 2.0V C. 2.1V
13. 在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①a、b分别是( )
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是__________。(用x、d、L表示)
14. 某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图(a)所示。所用器材有:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下:
(1)用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m;
(2)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图(b)所示,宽度d=_______ cm;
(3)平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,则应适当调高轨道的_______(填“左”或“右”)端。经过多次调整,直至挡光时间相等;
(4)让小车处于A的右侧,枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,小车向左运动经过光电门A,测得挡光片经过A的挡光时间;
(5)根据上述测量数据,利用公式v=________(用d、m、M、表示)即可得到子弹离开枪口的速度大小v;
15. 我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上为祖国赢得荣誉。某次接力赛练习,当运动员乙追上前方运动员甲时,甲的速度大小v1=8m/s,乙的速度大小v2=10m/s,此时乙沿水平方向猛推甲一把,使甲以v3=12m/s的速度向前冲出,忽略该过程运动员与冰面间的摩擦。已知甲、乙运动员的质量均为m=60kg,乙推甲的时间为t=0.8s,求:
(1)乙推甲后瞬间乙的速度大小v4;
(2)乙推甲的过程,乙对甲的冲量I;
(3)乙推甲的过程,乙对甲平均作用力的大小F。
16. 如图所示,在直角坐标系中,轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,在处放置垂直于轴的足够大的接收屏。位于原点的粒子源可沿平面向轴右侧各个方向发射相同的正电粒子,粒子速度大小相等,轨迹半径为。已知粒子的质量为,电荷量为,粒子打到接收屏上即被吸收,不计空气阻力、粒子重力及粒子间相互作用。求:
(1)粒子的速度大小;
(2)粒子打到接收屏上区域的长度;
(3)能打到接收屏上的粒子在磁场中运动的最短时间。
17. 如图所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上,顶部接有一阻值的定值电阻,下端开口,轨道间距,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上,质量的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻,电路中其余电阻不计,金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,不计空气阻力影响,已知金属棒ab与导轨间的动摩擦因数,,,取。
(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度;
(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中,ab金属棒电阻r上的最大电功率;
(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程中,这个过程中R上产生的焦耳热为8J,求这个过程所用的时间t?
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