精品解析：福建厦门市第二中学2024-2025学年高二下学期4月阶段检测物理试题

厦门二中2024-2025学年第二学期高二年段4月阶段考物理学科试卷 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. 关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（　　） A. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B. 紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒 C. γ射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 D. 车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 【答案】B 【解析】 【详解】A．微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故A错误； B．紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒，故B正确； C ．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体，故C错误； D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是X射线，故D错误。 故选B。 2. 如图所示是一个电视机显像管的原理示意图，要使电子束在竖直方向偏离中心O，打在荧光屏上的A点，那么偏转磁场的方向是（　　） A. 沿着纸面向上 B. 沿着纸面向下 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 【答案】C 【解析】 【详解】电子带负电，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外。 故选C。 3. 如图所示，光滑“”形金属导轨固定在水平面上，一导体棒静置于导轨上，并与导轨垂直，构成回路。回路上方一条形磁铁在外力F作用下，竖直向上做匀速运动。运动中外力F对磁铁做功WF，磁铁克服重力做功WG，磁铁克服磁场力做功W1，磁场力对导体棒做功W2，导体棒获得的动能为Ek，回路中产生的焦耳热为Q。则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．对磁铁分析，根据动能定理 因为磁铁匀速运动，所以动能变化量为0，故 故A错误； C．根据能量守恒定律，磁铁克服电场力做功为，这部分能量转化为导体棒的动能和整个回路的焦耳热，则，故C错误； B．对导体棒用动能定理，故B错误； D．由 联立解得 故D正确。 故选D。 4. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为（　　） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】B 【解析】 【详解】设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则有副线圈的电流为 原线圈的电压 因为电源电压的有效值恒定，所以有 代入数据则有 解得 故选B。 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。 5. “海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理：海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 B. 线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C. 线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 D. 线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．如图所示，穿过线圈的磁通量为0，该位置与中性面垂直，线圈经过中性面时，电流方向发生变化，经过与中性面垂直位置时，感应电流最大，则线圈转动到如图所示位置时电流方向不发生变化，且感应电流最大，故A正确，B错误； C．线圈产生的电动势峰值为 故线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率有关，故C错误； D．线圈转动到如图所示为止时，根据右手定则可知线圈内部电流方向由b流向a，电源内部电流从低电势流向高电势，则a端电势高于b端电势，故D正确。 故选AD。 6. 如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，则（　　） A. 升压变压器副线圈电压降低 B. 降压变压器原线圈电压降低 C. 输电线消耗的功率增大 D. 发电机的输出功率不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．发电机的输出电压不变，升压变压器匝数比不变，因此副线圈电压不变，故A错误； BC．当用电器增多时，用电功率增大，降压变压器的输出电流增大，则降压变压器原线圈电流增大，输电线上的电流增大，可知输电线消耗的功率增大、输电线上的电压损失增大，进一步导致降压变压器的输入电压减小，故BC正确； D．发电机输出功率，用户增多时增大，也增大，因此增大，故D错误。 故选BC。 7. 某风力发电机的发电原理可简化如图甲所示，风轮转动带动内部的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动。产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ） A. t=0.005s时穿过线圈的磁通量为零 B. t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 灯泡两端的电压为18V D. 外力对线圈做功的功率为2W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．时瞬时电动势最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，故A正确； B．时瞬时电动势为零，线圈位于中性面，此时穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化率为零，故B错误； C．由图可知发电机的电动势有效值为 灯泡两端的电压为，故C错误； D．电路总电功率等于外力做功的功率，即，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨平行放置，空间分布着垂直于导轨平面方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由同种材料制成的两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置，导体棒长度略大于金属导轨间距。已知导体棒a的质量为2m，导体棒b的质量为m，长度均为L，其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度v0，除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动的整个过程中（ ） A. 最终a、b棒以相同的速度做匀速直线运动 B. a棒受到的安培力做的功等于电路中产生的焦耳热 C. a棒产生的焦耳热为 D. 通过导体棒a的电荷量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，两棒组成回路，电流大小相同，a棒受安培阻力做变减速直线运动，b棒受安培动力做变加速直线运动，当两者的速度相等时，电流等于零，两棒不再受安培力，则达到共同速度做匀速直线运动，加速度为零，故A正确； B．根据功能关系可知，a 棒受到的安培力和b棒受到的安培力做的功的代数和的绝对值等于电路中产生的焦耳热，故B错误； C．两棒所受安培力合力为零，系统动量守恒，根据动量守恒定律，设最终共同速度为v，以向右为正方向，则有2mv0=（2m+m）v 回路产生的焦耳热 因a、b的质量之比为2:1，长度相等，则横截面积之比2:1，根据，可知电阻之比1:2，可知 可知a棒产生的焦耳热为 故C正确； D．对a棒，以向右为正方向，根据动量定理可得 通过导体棒a的电荷量为 联立解得 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共8小题，共60分。 9. 如图甲所示，N=10匝的线圈，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。通过电阻R的电流方向________（填“a→b”或“b→a”）；若线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则Uab=________V。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，磁通量随时间均匀增加， 根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知感应电流沿逆时针方向。逆时针电流在外部电阻中从流向 [2]由法拉第电磁感应定律 总电阻，回路电流 电阻两端电压 端电势高于端，故 10. 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，加速电场电场强度大小恒定，且被限制在A、C板间，虚线中间不需加电场，带电粒子在P0处由静止经加速电场加速后进入D形盒的匀强磁场中做匀速圆周运动，对该回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速________次，右侧相邻圆弧间距离P1P2________P2P3（填“大于”、 “等于”或“小于”）。 【答案】 ①. 一 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]带电粒子只有经过A、C板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次。 [2]根据洛伦兹力提供向心力有 解得 则 同理 则 每次加速电场做功为，则由动能定理可得 解得 则 故右侧相邻圆弧间距离大于 11. 如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点有一粒子源，不断地向磁场的各个方向（均平行于纸面）发射速度大小相等的带正电的粒子(重力不计)，已知粒子的质量为m，电量为q，速度大小为。则粒子在磁场中做圆周运动的半径为________，粒子在磁场中运动的最长时间为________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 代入已知条件，解得 [2]粒子在圆形磁场中运动的弧长越长，对应的弦长越长，转过的圆心角越大，粒子运动轨迹对应的最大弦长是2r，则最大圆心角为 粒子在磁场中运动的最长时间 圆周运动周期 联立解得最长时间 12. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E几种光学元件，要把它们放在图（a）所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 （1）将白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光学元件由左至右，各光学元件的排列顺序应为C、________、________、________、A； （2）本实验的步骤有： A．取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮。 B．按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上。 C．用刻度尺测量双缝到屏的距离。 D．用测量头测量第1条亮条纹到第n条亮条纹间的距离。 （3）将测量头的分划板中心线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图（b）所示。同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图（c）中手轮上的示数为________mm，测得相邻亮条纹的间距△y为________mm。 （4）已知双缝间距d=2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l=0.700m，求得所测红光波长为________nm。 【答案】 ①. E ②. D ③. B ④. 13.870 ⑤. 2.310 ⑥. 660 【解析】 【详解】[1][2][3]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝；由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。 [4]图（c）中手轮上的示数 [5]图（b）的读数为 所以 [6]双缝干涉公式 所以 13. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，所使用的可拆变压器如图所示。 （1）变压器铁芯的结构和材料是（　　） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 彼此绝缘的铜片叠成 D. 彼此绝缘的硅钢片叠成 （2）变压器在使用过程中线圈会产生焦耳热，从而导致线圈发热。观察两个线圈的导线，可以发现导线的粗细不同，导线细的线圈匝数较________（填“多”或“少”）； （3）一位同学实验时，选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”，测得副线圈的电压为3.2V。产生此现象的可能原因是________。 A. 变压器存在漏磁现象 B. 学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C. 原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应小于800 D. 副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400 【答案】（1）D （2）多 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 A．整块硅钢铁芯中会产生较强的涡流，增大铁芯的发热和能量损耗，故A错误； B．不锈钢的导磁性能较差，且整块铁芯会产生较强的涡流，故B错误； C．铜不是铁磁性材料，不能有效增强两个线圈间的磁联系，故C错误； D．彼此绝缘的硅钢片具有良好的导磁性能，又能减小涡流，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 线圈匝数越多，绕制所需导线越长。为使线圈能够绕在有限的空间内，匝数较多的线圈使用的导线较细。 【小问3详解】 A．漏磁会使穿过副线圈的磁通量变化率减小，导致副线圈实际电压偏小，故A错误； B．原线圈实际输入电压大于标注值时，副线圈电压会随之增大，故B正确； C．由变压器原、副线圈电压与匝数的关系得 原线圈实际匝数小于时，电压比大于标称值，故C正确； D．副线圈实际匝数小于时，电压比小于标称值，副线圈电压会偏小，故D错误。 故选BC。 14. 如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨、竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端与之间连接阻值的电阻，质量、电阻的金属棒紧贴在导轨上。现使金属棒由静止开始下滑，下滑过程中始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离与时间的关系如图乙所示，图像中的段为曲线，段为直线，取（忽略棒运动过程中对原磁场的影响），求： （1）时金属棒速度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）在金属棒开始运动的内，电阻上产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙，段，即为匀速直线运动，由图线斜率 【小问2详解】 匀速时重力与安培力平衡 感应电流 联立得 【小问3详解】 金属棒下滑高度，重力势能减少量 时动能 回路总焦耳热 电阻与串联，热量按阻值分配，电阻上产生的热量为 15. 如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场。现有一粒子源处在坐标为（0，L）的M点，以垂直于电场方向发射一质量为m、电量为+q、速度为v0的粒子，粒子从N点（图中未画出）进入磁场后最后又从x轴上坐标为（3L，0）处的P点射入电场，其入射方向与x轴成45°角。不计粒子所受重力，求： （1）粒子到达P点时的速度v的大小； （2）N点的横坐标x； （3）粒子从M点运动到P点的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子在电场中运动时间为，加速度为，在点速度与轴夹角为。粒子在电场中做类平抛运动 由得，结合 得 粒子从点进入磁场，从点射出，点速度方向与轴成角。设粒子在磁场中轨迹圆心角为。、两点间水平距离为，由几何关系 均在轴上，圆心在的垂直平分线上，结合点速度的垂线斜率为，由几何关系可得 代入得 解得 舍去，故 粒子进入磁场速度大小 粒子在磁场中速度大小不变，故 【小问2详解】 ，结合 解得 【小问3详解】 粒子在电场中运动时间 粒子在磁场中轨迹圆心角，半径，速度 故磁场中运动时间 总时间 16. 如图所示，水平虚线MN、PQ之间有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两虚线间的距离为H，质量为m、电阻为R边长为L的正方形金属线框abcd在磁场上方某一高度处由静止释放线框在向下运动过程中始终在竖直平面内，ab边始终水平，结果线框恰好能匀速进入磁场，线框有一半出磁场时加速度恰好为零，已知L<H，重力加速度为g，求： （1）线框开始释放时ab边离虚线MN的距离； （2）线框穿过磁场过程中线框中产生的焦耳热； （3）线框穿过磁场所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框能够匀速进入磁场，设进入磁场时的速度为v1，根据机械能守恒定律可得 根据平衡条件可得mg=BIL 根据闭合电路欧姆定律可得 解得 【小问2详解】 线框有一半出磁场时加速度恰好为零，说明此时的速度为v1，此后线圈匀速穿过磁场，则线框穿过磁场过程中线框中产生的焦耳热为Q，则由能量关系 解得 【小问3详解】 线圈进入磁场过程中所用的时间；线圈出磁场所用的时间是； 完全进入磁场到出磁场运动的时间t2，根据动量定理可得 其中 解得 线框穿过磁场所用的时间为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门二中2024-2025学年第二学期高二年段4月阶段考物理学科试卷 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. 关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（　　） A. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B. 紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒 C. γ射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 D. 车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 2. 如图所示是一个电视机显像管的原理示意图，要使电子束在竖直方向偏离中心O，打在荧光屏上的A点，那么偏转磁场的方向是（　　） A. 沿着纸面向上 B. 沿着纸面向下 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 3. 如图所示，光滑“”形金属导轨固定在水平面上，一导体棒静置于导轨上，并与导轨垂直，构成回路。回路上方一条形磁铁在外力F作用下，竖直向上做匀速运动。运动中外力F对磁铁做功WF，磁铁克服重力做功WG，磁铁克服磁场力做功W1，磁场力对导体棒做功W2，导体棒获得的动能为Ek，回路中产生的焦耳热为Q。则（ ） A. B. C. D. 4. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为（　　） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 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。 5. “海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理：海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 B. 线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C. 线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 D. 线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势 6. 如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，则（　　） A. 升压变压器副线圈电压降低 B. 降压变压器原线圈电压降低 C. 输电线消耗的功率增大 D. 发电机的输出功率不变 7. 某风力发电机的发电原理可简化如图甲所示，风轮转动带动内部的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动。产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ） A. t=0.005s时穿过线圈的磁通量为零 B. t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 灯泡两端的电压为18V D. 外力对线圈做功的功率为2W 8. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨平行放置，空间分布着垂直于导轨平面方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由同种材料制成的两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置，导体棒长度略大于金属导轨间距。已知导体棒a的质量为2m，导体棒b的质量为m，长度均为L，其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度v0，除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动的整个过程中（ ） A. 最终a、b棒以相同的速度做匀速直线运动 B. a棒受到的安培力做的功等于电路中产生的焦耳热 C. a棒产生的焦耳热为 D. 通过导体棒a的电荷量为 三、非选择题：本题共8小题，共60分。 9. 如图甲所示，N=10匝的线圈，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。通过电阻R的电流方向________（填“a→b”或“b→a”）；若线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则Uab=________V。 10. 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，加速电场电场强度大小恒定，且被限制在A、C板间，虚线中间不需加电场，带电粒子在P0处由静止经加速电场加速后进入D形盒的匀强磁场中做匀速圆周运动，对该回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速________次，右侧相邻圆弧间距离P1P2________P2P3（填“大于”、 “等于”或“小于”）。 11. 如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点有一粒子源，不断地向磁场的各个方向（均平行于纸面）发射速度大小相等的带正电的粒子(重力不计)，已知粒子的质量为m，电量为q，速度大小为。则粒子在磁场中做圆周运动的半径为________，粒子在磁场中运动的最长时间为________。 12. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E几种光学元件，要把它们放在图（a）所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 （1）将白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光学元件由左至右，各光学元件的排列顺序应为C、________、________、________、A； （2）本实验的步骤有： A．取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮。 B．按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上。 C．用刻度尺测量双缝到屏的距离。 D．用测量头测量第1条亮条纹到第n条亮条纹间的距离。 （3）将测量头的分划板中心线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图（b）所示。同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图（c）中手轮上的示数为________mm，测得相邻亮条纹的间距△y为________mm。 （4）已知双缝间距d=2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l=0.700m，求得所测红光波长为________nm。 13. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，所使用的可拆变压器如图所示。 （1）变压器铁芯的结构和材料是（　　） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 彼此绝缘的铜片叠成 D. 彼此绝缘的硅钢片叠成 （2）变压器在使用过程中线圈会产生焦耳热，从而导致线圈发热。观察两个线圈的导线，可以发现导线的粗细不同，导线细的线圈匝数较________（填“多”或“少”）； （3）一位同学实验时，选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”，测得副线圈的电压为3.2V。产生此现象的可能原因是________。 A. 变压器存在漏磁现象 B. 学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C. 原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应小于800 D. 副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400 14. 如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨、竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端与之间连接阻值的电阻，质量、电阻的金属棒紧贴在导轨上。现使金属棒由静止开始下滑，下滑过程中始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离与时间的关系如图乙所示，图像中的段为曲线，段为直线，取（忽略棒运动过程中对原磁场的影响），求： （1）时金属棒速度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）在金属棒开始运动的内，电阻上产生的热量。 15. 如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场。现有一粒子源处在坐标为（0，L）的M点，以垂直于电场方向发射一质量为m、电量为+q、速度为v0的粒子，粒子从N点（图中未画出）进入磁场后最后又从x轴上坐标为（3L，0）处的P点射入电场，其入射方向与x轴成45°角。不计粒子所受重力，求： （1）粒子到达P点时的速度v的大小； （2）N点的横坐标x； （3）粒子从M点运动到P点的时间。 16. 如图所示，水平虚线MN、PQ之间有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两虚线间的距离为H，质量为m、电阻为R边长为L的正方形金属线框abcd在磁场上方某一高度处由静止释放线框在向下运动过程中始终在竖直平面内，ab边始终水平，结果线框恰好能匀速进入磁场，线框有一半出磁场时加速度恰好为零，已知L<H，重力加速度为g，求： （1）线框开始释放时ab边离虚线MN的距离； （2）线框穿过磁场过程中线框中产生的焦耳热； （3）线框穿过磁场所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $