精品解析：广西南宁市西大附属学校2025-2026学年度下学期高二年级物理科阶段性质评价

2025-2026学年度下学期高二年级物理科阶段性素质评价 时间75分钟，满分100分 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 关于电磁感应的应用，下列说法正确的是（ ） A. 真空冶炼炉可以对非金属直接加热 B. 金属物品通过安检门时会产生涡流，涡流的磁场影响报警器使其报警 C. 电磁炉是利用电磁感应原理，使锅内的水直接产生热量 D. 电磁弹射系统是利用导体切割磁感线产生动生电动势 【答案】B 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉利用涡流的热效应加热，涡流只能在导电的金属材料中产生，无法直接加热非金属，故A错误； B．安检门通有交变电流产生交变磁场，金属物品通过时内部会感应出涡流，涡流的磁场反过来改变安检门原有磁场的分布，触发报警器报警，故B正确； C．电磁炉利用电磁感应使金属锅体产生涡流发热，再将热量传递给锅内的水，故C错误； D．电磁弹射系统的工作原理是通电导体在磁场中受安培力作用获得推力，并非利用导体切割磁感线产生动生电动势，故D错误。 故选B。 2. 图甲为某公司自主研发的“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管，螺线管内部产生感应电流；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：Q→P B. 按下按钮瞬间，螺线管受到磁铁的作用力向右 C. 松开按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：P→Q D. 松开按钮瞬间，螺线管线圈会有扩张的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】AB．按下按钮瞬间，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流方向由P→Q，根据推论：来拒去留，可知磁铁受到的作用力向右，则螺线管受到磁铁的作用力向左，故AB错误； CD．松开按钮瞬间，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流方向由Q→P，根据推论：增缩减扩，可知螺线管线圈会有扩张的趋势，故C错误，D正确。 故选D。 3. 飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，它由一根PVC软杆、两端的负重头和中间的握柄组成，如图甲所示。若某型号的飞力士棒固有频率为5.0Hz，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 使用者用力越大，飞力士棒振动越快 B. 手振动的频率越大，飞力士棒振动的幅度一定越大 C. 无论手振动的频率多大，飞力士棒的振动频率都为5.0Hz D. 手每分钟振动300次时，飞力士棒振动的幅度最大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．人用手振动飞士力棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率越大，故A、C错误； BD．当驱动力的频率越接近该飞力士棒的固有频率时，飞士力棒振动的幅度越大；当手每分钟振动300次，驱动力的频率 此时，飞士力棒振幅最大，故B错误，D正确。 故选D。 4. 某质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该质点做简谐运动的周期为2s B. 该质点做简谐运动的振幅为10cm C. t=2s时，质点的回复力最大 D. t=2s时，质点的速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，质点从到完成一次全振动，因此周期为，故A错误； B．振幅是质点偏离平衡位置的最大距离，由图可知最大位移为，因此振幅为，故B错误； CD．时质点位移为，处于平衡位置，回复力为；简谐运动中平衡位置处质点速度最大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，金属线圈ABCD绕转轴OO′匀速转动。A为电流传感器（与计算机相连），R为定值电阻，线圈电阻为r，其余电阻不计。图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像，下列说法中正确的是（　　） A. 金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大 B. 金属线圈转动一圈的过程中电流方向改变一次 C. 时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小 D. 时刻总磁通量变化量为0 【答案】C 【解析】 【详解】AB．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时，为中性面，磁通量最大，感应电动势为，电流方向改变，转动一圈的过程中，会经历两次中性面，故线圈转动一圈，电流方向改变两次，故AB错误； C．  、  时刻电流为，感应电动势为，此时线圈平面处于中性面，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小，故C正确； D．时刻电流为0，磁通量最大，时刻电流最大，磁通量为0，所以时刻总磁通量变化量不为0，故D错误。 故选C。 6. 有边长为a的正方形均匀铜线框abcd，在铜线框的右侧有一边界为等腰直角三角形区域，该区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两直角边的边长也为a，且磁场的下边界与线框的ad边处于同一水平面上，现线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场左边界的方向穿过磁场区域，如右图所示。设ab刚进入磁场为t＝0时刻，则在线圈穿越磁场区域的过程中，ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】当ab边刚进入时 电流方向为逆时针方向，所以b点电势高于a电势，ab边穿过磁场过程，切割磁场的有效长度均匀减少，故ab间的电势差均匀减少； 当cd边刚进入时，电流方向顺时针，仍是b点电势高于a电势 随后ab间的电势差也是均匀减少，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在足够长的荧光屏MN上方分布了水平方向的匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.1T、方向与纸面垂直．距离荧光屏h=16cm处有一粒子源S，以速度v=1×106m/s不断地在纸面内向各个方向发射比荷q/m=1×108C/kg的带正电粒子，不计粒子的重力．则粒子打在荧光屏范围的长度为（ ） A. 12cm B. 16cm C. 20cm D. 24cm 【答案】C 【解析】 【详解】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 当粒子的轨迹与屏幕相切时为临界情况，即打到荧屏上的边界，找到圆心O（到S点的距离与到MN的距离相等的点）， 如上图， 由几何知识知 设粒子打在荧屏上最左侧的C点，则 则范围的长度为x1+x2=20cm； 故选C． 【点睛】1、本题是一道关于带电粒子在磁场中的运动的题目，结合牛顿第二定律得到粒子圆周运动的半径是关键； 2、经分析知，粒子能打在荧屏上的临界情况是轨迹与MN相切； 3、先根据牛顿第二定律计算出粒子圆周运动的半径，然后根据几何关系求解． 二、多选题（供3小题，每小题6分，共18分） 8. 如图所示，将一轻弹簧上端固定，下端连接一小球，用手托着小球使弹簧处于原长，然后松开手让小球从静止开始由位置O无初速度释放，小球可到达最低位置P。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，则小球从O下落到P过程中（　　） A. 小球的动能先增大后减小 B. 小球的动能一直增大 C. 弹簧弹性势能先增大后减小 D. 弹簧弹性势能一直增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．对小球进行受力分析，可知小球体先做加速度减小的变加速运动，当弹力与重力大小相等时，速度达到最大，之后向下做加速度反向增大的变减速运动，小球的动能先增大后减小，B错误，A正确； CD．小球向下运动过程中，弹簧的形变量一直增大，则弹性势能一直增大，C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，理想变压器T的原线圈接在电压为U的交流电源两端，P为滑动变阻器的滑片，RT为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，下列说法正确的是（　　） A. P向左滑动时，变压器的输出电压变大 B. 若P向左滑动时，RT阻值保持不变，则变压器的输入功率变大 C. 若P保持不变，RT温度升高时，则灯L变暗 D. RT温度升高时，适当向右滑动P可能保持灯L亮度不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．P向左滑动时，变压器原线圈电压和原副线圈的匝数比均不变，输出电压不变，故A错误； B．P向左滑动时，则滑动变阻器电阻变大，而RT阻值保持不变，所以副线圈回路总电阻增大，根据 输出功率减小，所以变压器的输入功率也变小，故B错误； C．若P保持不变，RT温度升高时，热敏电阻的阻值减小，副线圈回路总电阻减小，总电流增大，滑动变阻器的分压增大，灯L两端电压减小，灯L变暗，故C正确； D．RT温度升高时，热敏电阻阻值减小，只有适当向右滑动P，才能使灯L分压不变，从而保持灯的亮度不变，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，虚线下方区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。半径为L、圆心角为θ=60°的扇形闭合导线框Oab绕垂直于纸面的O轴（O轴位于磁场边界的虚线上），闭合导线框电阻为3R，其中弧ab电阻为R，现将导线框以角速度ω顺时针匀速转动一周，下列说法正确的是（　　） A. 闭合导线框中的感应电流方向一直沿着逆时针方向 B. 闭合导线框的Ob边刚要进入磁场时产生感应电流大小为BL2ω C. 闭合导线框的Oa边刚离开磁场时弧ab上的功率为 D. 闭合导线框上产生的电流有效值为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．闭合导线框只有进、出磁场时才有感应电流产生,根据右手定则可知,闭合导线框进入磁场时,电流沿着逆时针方向,闭合导线框出磁场时,电流沿着顺时针方向,A错误; B．闭合导线框的Ob边刚进入磁场时产生的感应电动势大小为 感应电流的大小为 故B正确； C．闭合导线框的Oa边刚离开磁场时产生的电动势为 闭合导线框的Oa边刚离开磁场时闭合线框上的总功率为 C错误； D．闭合导线框在运动过程中产生的感应电流为 设闭合导线框运动一周的时间为T,闭合导线框运动一周的过程中只有的时间产生感应电流，根据电流有效值的定义可知 解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。 （1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表： A.电流表（，内阻约） B.电流表（，内阻约） C.电压表（，内阻约） D.电压表（，内阻约） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_____（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的_____（选填“甲”或“乙”）。 （2）如图中电压表的读数为_____V。若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是___________。（选填选项前的字母） A.电流表测量值小于流经的电流值 B.电流表测量值大于流经的电流值 C.电压表测量值小于两端的电压值 D.电压表测量值大于两端的电压值 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数、电压表示数。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值______（保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. B ②. 甲 （2） ①. 2.60 ②. B （3）5.2 【解析】 【小问1详解】 [1]电源电动势为4V，所以电压表应选择量程为，则通过的最大电流约为 故电流表应选用B； [2]由 可知电流表应采用外接法，故实验电路应采用图中的甲。 【小问2详解】 [1]电压表选择量程为，分度值为，则图中电压表的读数为； [2]甲电路中电流表采用外接法，产生误差的主要原因是：由于电压表的分流，使得电流表测量值大于流经的电流值。 故选B。 【小问3详解】 由图可知，，则该电阻的测量值 12. （1）某同学利用双线摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，把两根不可伸长的轻绳系在质量分布均匀的金属小球的最上端，已知每根绳长为d，两悬点间相距2s，小球半径为r，则双线摆的等效摆长L的表达式为__________；测出双线摆做简谐运动的周期T与等效摆长L，绘制T²-L的图像，如图乙所示，π取3.14，根据图像可求得当地重力加速度g=__________m/s²（结果保留三位有效数字）； （2）如图丙所示，把双线摆的其中一根悬线换成一根很轻的硬杆，组成一个“杆线摆”。细线与轻杆的夹角为α，杆线摆可以绕着悬挂轴OO'来回摆动，小球的运动轨迹被约束在一个与水平面夹角为θ的倾斜平面内，这相当于单摆在斜面上来回摆动。若杆线摆等效摆长为L0，重力加速度为g，不计一切摩擦，摆角小于5°时，杆线摆周期T0的表达式为____________。（用第（2）问中的字母表示） 【答案】（1） ①. ②. 9.86 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]单摆的等效摆长应为小球的球心到悬挂的水平杆之间的距离，即 [2]根据单摆周期公式，可知 可通过图像中的斜率求解当地的重力加速度，即 代入数据可得 【小问2详解】 根据单摆的周期公式 “杆线摆”的摆长为轻杆长度，小球在斜面上做单摆运动时的等效重力加速度为 故“杆线摆”的周期为 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 如图所示，金属棒MN的长度L=0.2m，两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。金属棒中通以沿棒方向，大小I=1A的电流。平衡时两悬线向右偏离竖直方向的夹角均为θ=45°，重力加速度g取10m/s2。 （1）求金属棒的质量m； （2）如果将匀强磁场的方向变为沿绳向上，要使金属棒依然在原位置处于平衡状态，求匀强磁场磁感应强度的大小。 【答案】（1）0.01kg （2） 【解析】 【小问1详解】 对金属棒受力分析，如图 受到的安培力 又 可得 【小问2详解】 如果将匀强磁场的方向变为沿绳向上，对金属棒受力分析，安培力与绳子拉力垂直。设磁感应强度大小为，有 可得 14. 现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示，在坐标系所在的平面内，第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在C点沿y轴正方向以初速度发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子依次经过y轴上的D、O点。已知C点坐标为（，0），D点坐标为（0，2L）。粒子重力不计，求∶ （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从C点运动到O点的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向做匀速直线运动，则有 沿电场方向做匀变速直线运动，则有 在电场中，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 设粒子入射到磁场速度大小为，与轴夹角为，则有， 解得， 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，则 解得 根据洛伦兹力提供向心力，故有 解得磁感应强度大小 【小问3详解】 粒子在电场中由点运动到点的时间为 粒子在磁场中运动周期为 由图可知，粒子转过的圆心角为，粒子在磁场中由点运动到点的时间为 粒子从点运动到点的时间为 15. 如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平绝缘平台上，导轨间距为，左侧圆弧部分处于竖直面内，右侧平直导轨端点与平台边缘对齐，水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，且磁感应强度大小为。将金属棒垂直导轨放置，在外力作用下静止于圆弧导轨上端，距水平桌面高度为放在水平导轨上保持静止，距导轨右端。现将由静止释放，经过一段时间后两棒分别脱离导轨落至地面，两棒未发生碰撞，两个落点距平台边缘正下方的距离之比为，导体棒ab、cd的质量分别为，接入导轨间的阻值分别为，重力加速度取，两金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切阻力，求： （1）金属棒ab刚进入磁场前瞬间对导轨的压力大小； （2）金属棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热；（结果可用分数表示） （3）金属棒在导轨上运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒ab下滑过程中，由机械能守恒有 解得 金属棒ab刚进入磁场时，由牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，金属棒ab刚进入磁场前瞬间对导轨的压力大小为。 【小问2详解】 设棒平抛时速度为，此时棒的速度为，两棒未发生碰撞，两个落点距平台边缘正下方的距离之比为，则有；由于两金属棒做平抛运动下落高度相同，在空中运动时间相等，则有 由动量守恒有 联立解得， 由能量守恒定律有 解得 则金属棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热为 【小问3详解】 根据动量守恒可得 则有 可得 对金属棒由动量定理可得 其中 联立解得， 可知金属棒在导轨上运动的时间为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度下学期高二年级物理科阶段性素质评价 时间75分钟，满分100分 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 关于电磁感应的应用，下列说法正确的是（ ） A. 真空冶炼炉可以对非金属直接加热 B. 金属物品通过安检门时会产生涡流，涡流的磁场影响报警器使其报警 C. 电磁炉是利用电磁感应原理，使锅内的水直接产生热量 D. 电磁弹射系统是利用导体切割磁感线产生动生电动势 2. 图甲为某公司自主研发的“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管，螺线管内部产生感应电流；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：Q→P B. 按下按钮瞬间，螺线管受到磁铁的作用力向右 C. 松开按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：P→Q D. 松开按钮瞬间，螺线管线圈会有扩张的趋势 3. 飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，它由一根PVC软杆、两端的负重头和中间的握柄组成，如图甲所示。若某型号的飞力士棒固有频率为5.0Hz，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 使用者用力越大，飞力士棒振动越快 B. 手振动的频率越大，飞力士棒振动的幅度一定越大 C. 无论手振动的频率多大，飞力士棒的振动频率都为5.0Hz D. 手每分钟振动300次时，飞力士棒振动的幅度最大 4. 某质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该质点做简谐运动的周期为2s B. 该质点做简谐运动的振幅为10cm C. t=2s时，质点的回复力最大 D. t=2s时，质点的速度最大 5. 图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，金属线圈ABCD绕转轴OO′匀速转动。A为电流传感器（与计算机相连），R为定值电阻，线圈电阻为r，其余电阻不计。图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像，下列说法中正确的是（　　） A. 金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大 B. 金属线圈转动一圈的过程中电流方向改变一次 C. 时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小 D. 时刻总磁通量变化量为0 6. 有边长为a的正方形均匀铜线框abcd，在铜线框的右侧有一边界为等腰直角三角形区域，该区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两直角边的边长也为a，且磁场的下边界与线框的ad边处于同一水平面上，现线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场左边界的方向穿过磁场区域，如右图所示。设ab刚进入磁场为t＝0时刻，则在线圈穿越磁场区域的过程中，ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在足够长的荧光屏MN上方分布了水平方向的匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.1T、方向与纸面垂直．距离荧光屏h=16cm处有一粒子源S，以速度v=1×106m/s不断地在纸面内向各个方向发射比荷q/m=1×108C/kg的带正电粒子，不计粒子的重力．则粒子打在荧光屏范围的长度为（ ） A. 12cm B. 16cm C. 20cm D. 24cm 二、多选题（供3小题，每小题6分，共18分） 8. 如图所示，将一轻弹簧上端固定，下端连接一小球，用手托着小球使弹簧处于原长，然后松开手让小球从静止开始由位置O无初速度释放，小球可到达最低位置P。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，则小球从O下落到P过程中（　　） A. 小球的动能先增大后减小 B. 小球的动能一直增大 C. 弹簧弹性势能先增大后减小 D. 弹簧弹性势能一直增大 9. 如图所示，理想变压器T的原线圈接在电压为U的交流电源两端，P为滑动变阻器的滑片，RT为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，下列说法正确的是（　　） A. P向左滑动时，变压器的输出电压变大 B. 若P向左滑动时，RT阻值保持不变，则变压器的输入功率变大 C. 若P保持不变，RT温度升高时，则灯L变暗 D. RT温度升高时，适当向右滑动P可能保持灯L亮度不变 10. 如图所示，虚线下方区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。半径为L、圆心角为θ=60°的扇形闭合导线框Oab绕垂直于纸面的O轴（O轴位于磁场边界的虚线上），闭合导线框电阻为3R，其中弧ab电阻为R，现将导线框以角速度ω顺时针匀速转动一周，下列说法正确的是（　　） A. 闭合导线框中的感应电流方向一直沿着逆时针方向 B. 闭合导线框的Ob边刚要进入磁场时产生感应电流大小为BL2ω C. 闭合导线框的Oa边刚离开磁场时弧ab上的功率为 D. 闭合导线框上产生的电流有效值为 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。 （1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表： A.电流表（，内阻约） B.电流表（，内阻约） C.电压表（，内阻约） D.电压表（，内阻约） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_____（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的_____（选填“甲”或“乙”）。 （2）如图中电压表的读数为_____V。若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是___________。（选填选项前的字母） A.电流表测量值小于流经的电流值 B.电流表测量值大于流经的电流值 C.电压表测量值小于两端的电压值 D.电压表测量值大于两端的电压值 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数、电压表示数。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值______（保留两位有效数字）。 12. （1）某同学利用双线摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，把两根不可伸长的轻绳系在质量分布均匀的金属小球的最上端，已知每根绳长为d，两悬点间相距2s，小球半径为r，则双线摆的等效摆长L的表达式为__________；测出双线摆做简谐运动的周期T与等效摆长L，绘制T²-L的图像，如图乙所示，π取3.14，根据图像可求得当地重力加速度g=__________m/s²（结果保留三位有效数字）； （2）如图丙所示，把双线摆的其中一根悬线换成一根很轻的硬杆，组成一个“杆线摆”。细线与轻杆的夹角为α，杆线摆可以绕着悬挂轴OO'来回摆动，小球的运动轨迹被约束在一个与水平面夹角为θ的倾斜平面内，这相当于单摆在斜面上来回摆动。若杆线摆等效摆长为L0，重力加速度为g，不计一切摩擦，摆角小于5°时，杆线摆周期T0的表达式为____________。（用第（2）问中的字母表示） 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 如图所示，金属棒MN的长度L=0.2m，两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。金属棒中通以沿棒方向，大小I=1A的电流。平衡时两悬线向右偏离竖直方向的夹角均为θ=45°，重力加速度g取10m/s2。 （1）求金属棒的质量m； （2）如果将匀强磁场的方向变为沿绳向上，要使金属棒依然在原位置处于平衡状态，求匀强磁场磁感应强度的大小。 14. 现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示，在坐标系所在的平面内，第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在C点沿y轴正方向以初速度发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子依次经过y轴上的D、O点。已知C点坐标为（，0），D点坐标为（0，2L）。粒子重力不计，求∶ （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从C点运动到O点的时间。 15. 如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平绝缘平台上，导轨间距为，左侧圆弧部分处于竖直面内，右侧平直导轨端点与平台边缘对齐，水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，且磁感应强度大小为。将金属棒垂直导轨放置，在外力作用下静止于圆弧导轨上端，距水平桌面高度为放在水平导轨上保持静止，距导轨右端。现将由静止释放，经过一段时间后两棒分别脱离导轨落至地面，两棒未发生碰撞，两个落点距平台边缘正下方的距离之比为，导体棒ab、cd的质量分别为，接入导轨间的阻值分别为，重力加速度取，两金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切阻力，求： （1）金属棒ab刚进入磁场前瞬间对导轨的压力大小； （2）金属棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热；（结果可用分数表示） （3）金属棒在导轨上运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $