精品解析：福建厦门第二中学2024-2025学年高二下学期3月阶段检测物理试题

厦门二中2024-2025学年第二学期高二段3月第一阶段 物理学科试卷 命题教师：高二物理组 审核教师：高二物理组 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共 16分。每小题只有一项最佳选项符合题目要求。 1. 电磁阻尼可以无磨损地使运动的线圈快速停下来。如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕转轴O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，扇形铜框恰好可以与其中份重合。为使线框快速停下来，实验小组设计了以下几种方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界内磁场大小均相同，其中最合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】扇形铜框逆时针转动时，对于A、D选项，通过铜框的磁通量不发生变化，无感应电流产生，则线圈不会受到安培力阻碍； 对于B、C选项，通过铜框的磁通量发生变化，产生感应电流，B项的铜框只有单边或受到安培阻力作用，而C项的铜框边、边同时受到安培阻力作用，所以最合理的是C选项。故ABD错误，C正确。 故选C。 2. 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，当棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，能使棒再次平衡时角变大的是（　　） A. 棒中的电流变小 B. 金属棒质量变小 C. 两悬线等长变短 D. 磁感应强度变小 【答案】B 【解析】 【详解】对金属棒进行受力分析，设棒长为L，由受力平衡有 解得 A．棒中的电流变小，则角变小，A错误； B．金属棒质量变小，则角变大，B正确； C．两悬线等长变短，则角保持不变，C错误； D．磁感应强度变小，则角变小，D错误。 故选B。 3. 如图所示，匀强磁场分布在宽度为2L的有界区域内，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里。一个粗细均匀的正方形导线框abcd的cd边与磁场边界平行，导线框的边长为L。线框以与cd边垂直的恒定速度v穿过磁场区域，以cd边进入磁场时刻为零时刻，下列图象中能正确表示线框中d、c两点间的电势差udc随时间t变化的图象的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】cd边刚进入磁场到线框全部进入时，只有cd边切割磁感线则cd边相当电源其电动势为 由右手定则可判断电流方向为逆时针方向，则d点电势高于c点电势，线框中d、c两点间的电势差为正值，并且是测量外部电路三边的电压则有 线框全部进入后dc、ab两边同时切割磁感线都产生感应电动势，相当两电源并联，由右手定则可判断d点电势高于c点电势，则线框中d、c两点间的电势差为正值，并且等于电源电动势，则有 cd边刚离开磁场到线框全部离开时，只有ab边切割磁感线则ab边相当电源其电动势为 由右手定则可判断电流方向为顺时针方向，则d点电势高于c点电势，线框中d、c两点间的电势差为正值，并且是测量外部电路一边的电压则有 所以D正确；ABC错误； 故选D。 4. 如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 洛伦兹力对小球做正功 B. 小球运动的加速度逐渐增大 C. 小球机械能的增加量等于qvBh D. 玻璃管运动速度越大，小球在玻璃管中的运动时间越长 【答案】C 【解析】 【详解】A．洛伦兹力的方向与速度方向垂直，永不做功，故A错误； B．玻璃管在水平方向做匀速运动，小球受到的洛伦兹力在竖直方向的分力保持不变，即在竖直方向做匀加速运动，合运动为匀加速曲线运动，即加速度恒定，故B错误； C．由于管对球的支持力对小球做了功，小球的机械能是增加的，在竖直方向上，由牛顿第二定律 由匀变速位移公式 小球离开管口的速度 合速度 动能增量 重力势能增量 联立解得 选项C正确； D．小球的实际运动速度可分解为水平方向的速度v和竖直方向的速度vy，竖直方向的洛伦兹力不变，在竖直方向上，由牛顿第二定律 由匀变速位移公式 联立解得 即玻璃管运动速度越大，则小球在玻璃管中的运动时间越小，故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。每小题有两个符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 5. 质量m=0.1g、带有5×10−4C的电荷，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示。物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面（设斜面足够长，g取10m/s2）（　　） A. 物体带正电 B. 物体离开斜面时的速度为 C. 物体在斜面上滑行的最大距离是1.2m D. 物体在离开斜面之前做加速度减小的加速运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，物体要离开斜面，所以受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可知，物体带负电，故A错误； B．物体离开斜面时，垂直斜面方向根据平衡条件可得 可得此时物体的速度为，故B正确； CD．由以上分析可知，物体沿斜面方向的合力由重力的分力提供，所以物体离开斜面前沿斜面做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 根据运动学公式可得 解得物体在斜面上滑行的最大距离为，故C正确，D错误。 故选BC。 6. 某种电磁血流计的原理可以简化为如图所示模型。血液内含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点间的电压稳定时测量值为U，流量Q等于单位时间内通过横截面的液体的体积，则（　　） A. M点的电势一定低于N点的电势 B. 血液中负离子多时，M点的电势高于N点的电势 C. 电压稳定时，正、负离子不再受洛伦兹力 D. 血液流量 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据左手定则可知，正离子受到方向向下的洛伦兹力而向下偏转，负离子受到方向向上的洛伦兹力而向上偏转，形成的电场线方向从N指向M，所以M点的电势一定低于N点的电势，故A正确，B错误； CD．电压稳定后，正、负离子所受的洛伦兹力等于电场力，即 可得 流量Q等于单位时间内通过横截面的液体的体积，则有，故C错误，D正确。 故选AD。 7. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向入射磁场，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 所有从AB边射出的粒子，其在磁场中运动的时间均相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能到达B点，故A错误； B．粒子垂直于BC边射出，如图甲所示。 则粒子做匀速圆周运动的半径等于D点到BC边的距离，即 故B错误； C．粒子从C点射出，如图乙所示。 根据几何关系有 求得， 则粒子在磁场中运动的时间为 故C正确； D．根据 可知 若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图丙所示。 由几何知识可知，所有粒子从AB边射出时的圆心角均相同，可知其在磁场中运动的时间均相同，故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向 B. 线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为 C. 线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为 D. 线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg（H+2l） 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A错误； B．线框匀速穿出磁场，则安培力与重力等大反向，即 解得 故B正确； C．线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为 故C正确； D．线框离开磁场时具有一定的速度，即线框的重力势能并没有全部转化为焦耳热，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 9. 如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以30m/s的速度向右移动时，感应电动势大小为____________V。如果R1、R2和导体棒电阻均为r=2Ω，其余部分电阻不计，则通过R1的电流大小为____________A。 【答案】 ①. 2.4 ②. 0.4 【解析】 【详解】[1]由 得，感应电动势大小为 [2]由题意得，电路总电阻为 所以电路总电流为 所以通过R1的电流大小为 10. 如图所示，圆形金属框位于磁场方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，已知金属线圈的匝数n=10，面积S=0.5m2，总电阻R=5Ω。t=0时刻以磁场方向垂直线圈平面向里为正方向，磁感应强度B随时间变化规律为B=(6−2t)T。则3s时线圈中的感应电动势为________V；2s~3s内通过线圈的电荷量为________C。 【答案】 ①. 10 ②. 2 【解析】 【详解】[1]由，可得 根据法拉第电磁感应定律可得3s时线圈中的感应电动势为 [2]线圈中的感应电流为 则2s~3s内通过线圈的电荷量为 11. 如图所示，光滑水平面上有一正方形线框，虚线范围内存在与水平面垂直的磁场（磁场宽度大于线框边长）。线框以2v的初速度进入磁场，穿过磁场后的速度变为v，此过程产生的焦耳热为Q，若将线框的初速度变为4v，则线框穿过磁场后的速度为________，产生的焦耳热为________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]设正方形线框的质量为，边长为，电阻为，磁场的磁感应强度为；线框进入、离开磁场过程中受到的安培力大小为 线框以2v的初速度进入磁场，穿过磁场后的速度变为v，则线框穿过磁场过程中，由动量定理可得 其中 可得 根据能量守恒可得 若将线框的初速度变为4v，同理根据动量定理可得 解得线框穿过磁场后的速度为 根据能量守恒可得产生的焦耳热为 12. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要图甲中的器材_________。（选填字母） （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图乙所示，某同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针__________（选填“向左”或“向右”）偏转。 【答案】（1）C （2）向右 【解析】 【小问1详解】 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源（干电池）确定电流的方向。 故选C。 【小问2详解】 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时，由楞次定律可知，螺线管中感应电流沿顺时针（俯视）方向，即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计，则指针向右偏转。 13. 如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变（M、N两极板间的距离远小于R），为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增。当t=0时，质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处，粒子绕行n圈回到M板时的动能_____；粒子绕行第n圈时磁感应强度B=_____。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]粒子绕行n圈回到M板时，根据动能定理可得 解得 [2]粒子绕行第n圈时，由动能定理可得 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得粒子绕行第n圈时磁感应强度为 14. 如图所示，速度选择器两板间电压为U，相距为d，板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在紧靠速度选择器右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为R。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子在速度选择器中做匀速直线运动，从M点沿圆形磁场半径方向进入磁场，然后从N点射出，O为圆心，，粒子重力可忽略不计。求： （1）粒子在速度选择器中运动的速度大小； （2）圆形磁场区域的磁感应强度B的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在速度选择器中做直线运动，由力的平衡条件得 解得粒子在速度选择器中运动的速度大小为 【小问2详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示 根据几何关系可得 解得粒子的轨迹半径为 由洛伦兹力提供向心力得 解得圆形磁场区域的磁感应强度的大小为 15. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g=10m/s2，问 ⑴通过棒cd的电流I是多少，方向如何？ ⑵棒ab受到的力F多大？ ⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？ 【答案】（1）；棒cd中的电流方向由d至c ；（2）F=0.2N；（3）W=0.4J 【解析】 【详解】(1)棒cd受到的安培力为： ① 棒cd在共点力作用下平衡，则： ② 由①②式，代入数据解得： ③ 根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c ④ (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即： 对棒ab，由共点力平衡知： ⑤ 代入数据解得： ⑥ (3)设在时间t内棒cd产生的热量，由焦耳定律知：Rt ⑦ 设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势为： ⑧ 由闭合电路欧姆定律知： ⑨ 由运动学公式知在时间t内，棒ab沿导轨的位移为： ⑩ 力F做的功为： 综合上述各式，代入数据解得：． 16. 如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点，Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g，上述d、E0、m、v、g为已知量。 (1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度的大小； (2)求电场变化的周期T； (3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。 【答案】(1)；；(2)；(3) 【解析】 【详解】（1）根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡，则 mg=qE0 微粒水平向右做直线运动，竖直方向合力为0,则 mg+qE0=qvB 联立得 （2）设微粒从N1运动到Q的时间为t1，做圆周运动的周期为t2，则 2πR=vt2 联立得 电场变化的周期 （3）若微粒能完成题述的运动过程，要求 d≥2R由（1）（2）可得 设N1Q段直线运动的最短时间t1min，可得 因t2不变，T的最小值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门二中2024-2025学年第二学期高二段3月第一阶段 物理学科试卷 命题教师：高二物理组 审核教师：高二物理组 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共 16分。每小题只有一项最佳选项符合题目要求。 1. 电磁阻尼可以无磨损地使运动的线圈快速停下来。如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕转轴O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，扇形铜框恰好可以与其中份重合。为使线框快速停下来，实验小组设计了以下几种方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界内磁场大小均相同，其中最合理的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，当棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，能使棒再次平衡时角变大的是（　　） A. 棒中的电流变小 B. 金属棒质量变小 C. 两悬线等长变短 D. 磁感应强度变小 3. 如图所示，匀强磁场分布在宽度为2L的有界区域内，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里。一个粗细均匀的正方形导线框abcd的cd边与磁场边界平行，导线框的边长为L。线框以与cd边垂直的恒定速度v穿过磁场区域，以cd边进入磁场时刻为零时刻，下列图象中能正确表示线框中d、c两点间的电势差udc随时间t变化的图象的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 洛伦兹力对小球做正功 B. 小球运动的加速度逐渐增大 C. 小球机械能的增加量等于qvBh D. 玻璃管运动速度越大，小球在玻璃管中的运动时间越长 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 5. 质量m=0.1g、带有5×10−4C的电荷，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示。物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面（设斜面足够长，g取10m/s2）（　　） A. 物体带正电 B. 物体离开斜面时的速度为 C. 物体在斜面上滑行的最大距离是1.2m D. 物体在离开斜面之前做加速度减小的加速运动 6. 某种电磁血流计的原理可以简化为如图所示模型。血液内含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点间的电压稳定时测量值为U，流量Q等于单位时间内通过横截面的液体的体积，则（　　） A. M点的电势一定低于N点的电势 B. 血液中负离子多时，M点的电势高于N点的电势 C. 电压稳定时，正、负离子不再受洛伦兹力 D. 血液流量 7. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向入射磁场，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 所有从AB边射出的粒子，其在磁场中运动的时间均相等 8. 如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向 B. 线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为 C. 线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为 D. 线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg（H+2l） 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 9. 如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以30m/s的速度向右移动时，感应电动势大小为____________V。如果R1、R2和导体棒电阻均为r=2Ω，其余部分电阻不计，则通过R1的电流大小为____________A。 10. 如图所示，圆形金属框位于磁场方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，已知金属线圈的匝数n=10，面积S=0.5m2，总电阻R=5Ω。t=0时刻以磁场方向垂直线圈平面向里为正方向，磁感应强度B随时间变化规律为B=(6−2t)T。则3s时线圈中的感应电动势为________V；2s~3s内通过线圈的电荷量为________C。 11. 如图所示，光滑水平面上有一正方形线框，虚线范围内存在与水平面垂直的磁场（磁场宽度大于线框边长）。线框以2v的初速度进入磁场，穿过磁场后的速度变为v，此过程产生的焦耳热为Q，若将线框的初速度变为4v，则线框穿过磁场后的速度为________，产生的焦耳热为________。 12. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要图甲中的器材_________。（选填字母） （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图乙所示，某同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针__________（选填“向左”或“向右”）偏转。 13. 如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变（M、N两极板间的距离远小于R），为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增。当t=0时，质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处，粒子绕行n圈回到M板时的动能_____；粒子绕行第n圈时磁感应强度B=_____。 14. 如图所示，速度选择器两板间电压为U，相距为d，板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在紧靠速度选择器右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为R。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子在速度选择器中做匀速直线运动，从M点沿圆形磁场半径方向进入磁场，然后从N点射出，O为圆心，，粒子重力可忽略不计。求： （1）粒子在速度选择器中运动的速度大小； （2）圆形磁场区域的磁感应强度B的大小。 15. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g=10m/s2，问 ⑴通过棒cd的电流I是多少，方向如何？ ⑵棒ab受到的力F多大？ ⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？ 16. 如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点，Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g，上述d、E0、m、v、g为已知量。 (1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度的大小； (2)求电场变化的周期T； (3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $