精品解析：陕西省渭南市临渭区富平县2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

富平县2024~2025学年度第二学期期末质量检测 高二物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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，只有一项符题目要求。 1. 中国“人造太阳”装置EAST旨在实现可控核聚变，其研究的一种重要核反应为，该反应会释放巨大能量。关于该反应，下列说法正确的是（　　） A. 该反应是衰变 B. 该反应质量守恒 C. X为中子 D. 的比结合能小于的比结合能 2. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 图a中肥皂膜上出现彩色条纹是光的偏振现象 B. 图b所示的磁场能产生电磁波 C. 图c所示的电磁振荡电路中，电容器刚要放电时，线圈中的电流最大 D. 图d是霍尔元件工作原理示意图，干簧管也有相同的功能 3. 自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（　　） A. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化 B. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变 C. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大 D. 温度升高时，氢气压强一定增大 4. 电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。其简化示意图如图所示。则当图中琴弦向右靠近线圈时（　　） A. 穿过线圈的磁通量减小 B. 线圈中不产生感应电流 C. 琴弦受向左的安培力 D. 线圈有扩张趋势 5. 某实验小组研究互感现象的装置如图甲所示，M为送电线圈，接正弦式交变电流，N为匝数n=10的受电线圈，其磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈N的最大磁通量为0.002Wb B. 在时，线圈N中交变电流的方向发生变化 C. 线圈N产生的感应电动势的最大值为4V D. 线圈N产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=4sin200t（V） 6. 体操运动员在带操比赛中抖动彩带的一端（如图甲），某段过程彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在t=0时的波形如图乙所示，质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m，质点O的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 质点N经0.625s达到波峰 C. 从t=0开始计时，质点N比质点M先到达平衡位置 D. 该波与频率为2Hz的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样 7. 如图，在研究Low−e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（　　） A. a光的折射率小于b光 B. a光在玻璃中的传播速度大于b光 C. a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D. a、b两束单色光从同种介质射向空气发生全反射时的临界角，a的比b的小 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. 图a，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜；图b，用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形；图c，用油膜法估测油酸分子的大小；图d，竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为68cm，当时大气压为75cmHg。下列描述正确的是（　　） A. 图a，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩是因为液体表面具有收缩的趋势 B. 图b，说明玻璃的导热性能具有各向异性 C. 图c，通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10−10m D. 图d中，保持温度不变，将玻璃管向上提起10cm，管内水银柱下降 9. 如图甲，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出4种不同频率的光 B. 图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 C. 图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D. a光子动量小于b光子动量 10. 如图所示，Ⅰ区有垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为正方形；Ⅱ区有垂直于纸面向外的匀强磁场，其外边界为圆形，内边界与Ⅰ区边界重合；正方形与圆形中心同为点。Ⅰ区和Ⅱ区的磁感应强度大小比值为。一带正电的粒子从Ⅱ区外边界上点沿正方形某一条边的中垂线方向进入磁场，一段时间后从点离开。取，则带电粒子（　　） A. 在Ⅰ区的轨迹圆心在点 B. 在Ⅰ区和Ⅱ区的轨迹半径之比为 C. 在Ⅰ区的轨迹圆心不在点 D. 在Ⅰ区和Ⅱ区的运动时间之比为 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用双缝干涉测波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、、、、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）、、三个光学元件依次为（　　）（填正确答案前的标号） A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）某次实验中，目镜中心刻线对齐第条亮条纹中心时游标卡尺的示数为0.870cm，对齐条亮条纹中心时游标卡尺的示数如图乙，则相邻两条亮纹间距__________。已知双缝间距mm，双缝到屏的距离m，所测单色光的波长为__________（三位有效数字）nm。 （3）若实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法是___________。（写出一条即可） 12. 小组同学用如图所示装置测量当地重力加速度。 （1）实验测得小球直径，测得摆线长，则单摆摆长______cm。 （2）拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角为（），无初速度的释放小球，小球经过______（选填“最高”或“最低”）点时开始计时，记录小球做了30次全振动用时，则单摆周期______s，由此可得当地重力加速度______（保留三位有效数字，）。 （3）如果小组同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是（　　）。（填正确答案前的标号） A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 实验中将31次全振动误记为30次 C. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 13. 图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求： （1）电压表和电流表的示数； （2）变压器的输入功率。 14. 某种卡车轮胎的标准胎压范围为2.8×Pa~3.5×Pa。卡车行驶过程中，一般胎内气体的温度会升高，体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强随体积线性变化如图所示，温度为27°C时，体积V1和压强分别为0.528、3.0×Pa；当胎内气体温度升高到为77°C时，体积增大到为0.560，气体可视为理想气体，热力学温度与摄氏温度的关系为K。 （1）求此时胎内气体的压强； （2）若该过程中胎内气体的内能增加量为6.6×J，求胎内气体吸收的热量。 15. 如图所示，和是电阻不计的平行金属导轨，其间距为，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、接入电路的电阻为的金属棒从高度为处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： （1）金属棒进入磁场的瞬间，金属棒产生的电动势； （2）金属棒在磁场运动过程中，金属棒产生的焦耳热； （3）金属棒在磁场中运动的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 富平县2024~2025学年度第二学期期末质量检测 高二物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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，只有一项符题目要求。 1. 中国“人造太阳”装置EAST旨在实现可控核聚变，其研究的一种重要核反应为，该反应会释放巨大能量。关于该反应，下列说法正确的是（　　） A. 该反应是衰变 B. 该反应质量守恒 C. X为中子 D. 的比结合能小于的比结合能 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应是轻核的聚变而非衰变，衰变指重核释放氦核，A错误； B．核反应中存在质量亏损，质量不守恒，但质量数守恒，B错误； C．根据质量数守恒，电荷数守恒，可知X为是中子，C正确； D．聚变反应释放能量，生成物比结合能更大，因此的比结合能大于，D错误。 故选C。 2. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 图a中肥皂膜上出现彩色条纹是光的偏振现象 B. 图b所示的磁场能产生电磁波 C. 图c所示的电磁振荡电路中，电容器刚要放电时，线圈中的电流最大 D. 图d是霍尔元件工作原理示意图，干簧管也有相同的功能 【答案】B 【解析】 【详解】A．图a中肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象，选项A错误； B．图b所示的周期性变化的磁场能产生周期性变化的磁场，则能产生电磁波，选项B正确； C．图c所示的电磁振荡电路中，电容器刚要放电时，电场能最大，磁场能最小，即线圈中的电流最小，选项C错误； D．图d是霍尔元件工作原理示意图，霍尔元件是利用霍尔效应（磁场中运动的带电粒子受洛伦兹力作用，使元件两侧产生电势差）工作；干簧管是利用磁场使内部两个簧片磁化相互吸引或排斥来控制电路通断，二者功能不同，故D错误。 故选B。 3. 自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（　　） A. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化 B. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变 C. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大 D. 温度升高时，氢气压强一定增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．温度是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化，选项A正确； B．密闭容器中的氢气质量不变，分子个数N不变，根据，可知当体积V增大时，单位体积的个数n变小，分子的密集程度变小，选项B错误； C．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的；压强增大并不是因为分子间斥力增大，选项C错误； D．气体在温度升高时，气体分子的平均速率增大，但可能分子密集程度减小，所以压强不一定增大，选项D错误。 故选A。 4. 电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。其简化示意图如图所示。则当图中琴弦向右靠近线圈时（　　） A. 穿过线圈的磁通量减小 B. 线圈中不产生感应电流 C. 琴弦受向左的安培力 D. 线圈有扩张趋势 【答案】C 【解析】 【详解】ABCD．琴弦向右靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生感应电流，由“来拒去留”可知琴弦受到向左的安培力，由“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势，故ABD错误，C正确。 故选C。 5. 某实验小组研究互感现象的装置如图甲所示，M为送电线圈，接正弦式交变电流，N为匝数n=10的受电线圈，其磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈N的最大磁通量为0.002Wb B. 在时，线圈N中交变电流的方向发生变化 C. 线圈N产生的感应电动势的最大值为4V D. 线圈N产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=4sin200t（V） 【答案】C 【解析】 【详解】A．穿过线圈N的最大磁通量为2.0×10−4Wb，故A错误； B．在时，线圈N中磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，则此时交变电流的方向不发生变化，故B错误； C．根据 即线圈N产生的感应电动势的最大值为4V，故C正确； D．线圈N产生的感应电动势的瞬时值表达式为，故D错误。 故选C。 6. 体操运动员在带操比赛中抖动彩带的一端（如图甲），某段过程彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，这列简谐横波在t=0时的波形如图乙所示，质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m，质点O的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 质点N经0.625s达到波峰 C. 从t=0开始计时，质点N比质点M先到达平衡位置 D. 该波与频率为2Hz的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据质点O的振动方程可知，0时刻，质点O沿y轴负方向运动，根据同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； C．根据同侧法可知，0时刻质点N沿y轴负方向运动，由于此时质点M处于波峰，可知，从t=0开始计时，质点M比质点N先到达平衡位置，故C错误； B．根据 解得 波传播速度 波沿x轴正方向传播，则质点N第一次出现波峰的时间 即质点N经0.625s达到波峰，故B正确； D．题中波的频率 根据干涉条件可知，该波与频率为2Hz的简谐横波相遇，不能形成干涉图样，故D错误。 故选B。 7. 如图，在研究Low−e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（　　） A. a光的折射率小于b光 B. a光在玻璃中的传播速度大于b光 C. a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D. a、b两束单色光从同种介质射向空气发生全反射时的临界角，a的比b的小 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．由图可得，入射后，平行光a的折射角更小，根据折射率公式，可得平行光a折射率更大。光在介质中传播速度为，故a光在玻璃中的传播速度小于b光。根据光从介质射向空气发生全反射时的临界角正弦值，可知a光的临界角比b光的小，故AB错误，D正确； C．a、b两束单色光通过同一单缝，波长越长，频率越低，衍射现象越明显，故b光的衍射现象更明显，故C错误。 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，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. 图a，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜；图b，用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形；图c，用油膜法估测油酸分子的大小；图d，竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为68cm，当时大气压为75cmHg。下列描述正确的是（　　） A. 图a，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩是因为液体表面具有收缩的趋势 B. 图b，说明玻璃的导热性能具有各向异性 C. 图c，通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10−10m D. 图d中，保持温度不变，将玻璃管向上提起10cm，管内水银柱下降 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图a中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面张力的作用，导致液体表面具有收缩的趋势，故A正确； B．图b，说明玻璃的导热性能具有各向同性，故B错误； C．图c，通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10−10m，故C正确； D．图d中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压，如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出4种不同频率的光 B. 图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 C. 图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D. a光子动量小于b光子动量 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图甲中，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁一共发出种不同频率的光，故A错误； B．图乙中，用频率νb的光照射时，若光电管加反向电压时，将滑片P向右滑动，反向电压增大，则电流表示数减小，故B错误； C．图丙中，根据 图线a所表示的光的遏止电压较小，可知对应的光子能量较小，则光子能量对应从3→1的跃迁，能量为（−1.51eV）−（−13.6eV）=12.09eV，故C正确； D．a光子能量小于b光子能量，根据，可知a光子动量小于b光子动量，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，Ⅰ区有垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为正方形；Ⅱ区有垂直于纸面向外的匀强磁场，其外边界为圆形，内边界与Ⅰ区边界重合；正方形与圆形中心同为点。Ⅰ区和Ⅱ区的磁感应强度大小比值为。一带正电的粒子从Ⅱ区外边界上点沿正方形某一条边的中垂线方向进入磁场，一段时间后从点离开。取，则带电粒子（　　） A. 在Ⅰ区的轨迹圆心在点 B. 在Ⅰ区和Ⅱ区的轨迹半径之比为 C. 在Ⅰ区的轨迹圆心不在点 D. 在Ⅰ区和Ⅱ区的运动时间之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】 AC．在Ⅰ区的轨迹圆心不在点，故C正确，A错误； B．粒子在磁场中运动速率保持不变，由洛伦兹力提供向心力 解得 在Ⅰ区和Ⅱ区的轨迹半径之比为，故B错误； D．设粒子在磁场Ⅱ区偏转的圆心角为，由几何关系 可得 故粒子在Ⅰ区运动的时间为 粒子在Ⅱ区运动的时间为 在Ⅰ区和Ⅱ区的运动时间之比为，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用双缝干涉测波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、、、、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）、、三个光学元件依次为（　　）（填正确答案前的标号） A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）某次实验中，目镜中心刻线对齐第条亮条纹中心时游标卡尺的示数为0.870cm，对齐条亮条纹中心时游标卡尺的示数如图乙，则相邻两条亮纹间距__________。已知双缝间距mm，双缝到屏的距离m，所测单色光的波长为__________（三位有效数字）nm。 （3）若实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法是___________。（写出一条即可） 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）采用波长较长的光做实验 【解析】 【小问1详解】 用双缝干涉测波长，应该让光依次通过滤光片、单缝和双缝，故、、三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，故选A。 【小问2详解】 [1] 图乙的游标卡尺为50分度，精确度为0.02mm，读数为，故相邻两条亮纹间距 [2]根据，可得波长为，代入数据解得 【小问3详解】 采用波长较长的光做实验，此时条纹间距变大，便于测量。 12. 小组同学用如图所示装置测量当地重力加速度。 （1）实验测得小球直径，测得摆线长，则单摆摆长______cm。 （2）拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角为（），无初速度的释放小球，小球经过______（选填“最高”或“最低”）点时开始计时，记录小球做了30次全振动用时，则单摆周期______s，由此可得当地重力加速度______（保留三位有效数字，）。 （3）如果小组同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是（　　）。（填正确答案前的标号） A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 实验中将31次全振动误记为30次 C. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 【答案】（1）80 （2） ①. 最低 ②. 1.80 ③. 9.88 （3）A 【解析】 【小问1详解】 单摆摆长 【小问2详解】 [1]为了便于测量时间，实验中应在小球经过最低点时开始计时； [2]小球做了30次全振动用时，则单摆周期 [3]根据单摆周期公式有 解得 【小问3详解】 A．测摆线长时摆线拉得过紧，导致摆长测量值偏大，结合上述可知，重力加速度的测量值偏大，故A正确； B．实验中将31次全振动误记为30次，导致周期测量值偏大，结合上述可知，重力加速度的测量值偏小，故B错误； C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，即摆长测量值偏小，结合上述可知，重力加速度的测量值偏小，故C错误。 故选A。 13. 图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求： （1）电压表和电流表的示数； （2）变压器的输入功率。 【答案】（1）55V，5A （2）275W 【解析】 【小问1详解】 原线圈两端电压 根据电压匝数关系有 解得 根据欧姆定律有 【小问2详解】 变压器的输入功率等于输出功率，则有 解得P=275W 14. 某种卡车轮胎的标准胎压范围为2.8×Pa~3.5×Pa。卡车行驶过程中，一般胎内气体的温度会升高，体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强随体积线性变化如图所示，温度为27°C时，体积V1和压强分别为0.528、3.0×Pa；当胎内气体温度升高到为77°C时，体积增大到为0.560，气体可视为理想气体，热力学温度与摄氏温度的关系为K。 （1）求此时胎内气体的压强； （2）若该过程中胎内气体的内能增加量为6.6×J，求胎内气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据理想气体的状态方程 其中， 代入数据解得 【小问2详解】 p-V图像的面积表示气体对外做功，其对外做功 根据热力学第一定律，胎内气体的吸收的热量 15. 如图所示，和是电阻不计的平行金属导轨，其间距为，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、接入电路的电阻为的金属棒从高度为处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： （1）金属棒进入磁场的瞬间，金属棒产生的电动势； （2）金属棒在磁场运动过程中，金属棒产生的焦耳热； （3）金属棒在磁场中运动的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒沿弯曲部分下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得 导体棒切割磁感线产生的电动势 联立方程可解得 【小问2详解】 金属棒运动全过程，由能量守恒有 其中， 故金属棒产生的焦耳热 【小问3详解】 对金属棒在磁场中运动，由动量定理有 得 故金属棒在磁场中运动时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $