精品解析：四川南充市高坪中学2025-2026学年高二下学期第一次阶段检测物理试题

高坪中学2026年春季高2024级第一次月考 物理试卷 一、单选题（共28分） 1. 关于安培力和洛伦兹力的方向，下列各图中物理量表示正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，一长为L的导体棒ab在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其b端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，则ab两端产生的感应电动势为（ ） A. B. C. D. 0 3. 如图所示，包含黄、紫两种频率的复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面发生折射，分成a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对光a的折射率大于对光b的折射率 B. 光a为紫光，光b为黄光 C. 在玻璃砖中，光a的传播速度大于光b的传播速度 D. 逐渐增大复色光在玻璃砖底面的入射角，则折射光a首先消失 4. 如图，半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为、电荷量为的带电粒子从圆周上的点沿直径方向射入磁场。若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中运动半径为 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 带电粒子在磁场中运动时为 D. 带电粒子在磁场中运动时为 5. 水平地面上放条形磁铁，磁铁极上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流（如图所示），且磁铁始终保持静止。则下列结论正确的是（　　） A. 弹簧的弹力变小 B. 地面受到磁铁的压力不受影响 C. 地面受到磁铁的压力变小 D. 条形磁铁受到桌面的摩擦力向左 6. 如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。从上向下看，下列说法正确的是（ ） A. 由A到B过程中，线圈内产生逆时针方向的感应电流 B. 在B位置时，线圈内没有感应电流 C. 由B到C过程中，线圈内产生顺时针方向的感应电流 D. 由A到C过程中，线圈受到的安培力有竖直向下的分力 7. 四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，每条边边长为，线框处于磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，当大小为的电流从点流入点流出时，线框所受安培力为（　　） A. 0 B. C. D. 二、多选题（共18分） 8. 下列关于如图的说法，正确的是（ ） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子加速时间越短 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 9. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 10. 如图所示，直角三角形AOC内（含边界）充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，已知∠A=30°，AO=L。在O点放置一可视为质点的粒子源，能在纸面内发射各种速率、比荷为k的带负电粒子，且粒子发射时的速度方向与边界OA的夹角均为θ。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（ ） A. 若θ=45°，则有粒子从A点射出磁场 B. 若θ=30°，则从边界OA射出磁场的粒子的最大速率为BkL C. 若θ=90°，则边界OA有粒子射出的长度为 D. 若θ=90°，则从边界AC射出磁场的粒子速率均大于 三、实验题（共14分） 11. 用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，再记下此时手轮上的读数。 （1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数：x2=________mm； （2）某次实验时测得第2条亮条纹中心到第5条亮条纹中心距离为5.880mm，则可算出这种光的波长λ=________nm（保留三位有效数字）； （3）在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹间距变宽的是________。 A. 改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B. 增大双缝到屏的距离 C. 减小双缝间距 12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示电磁感应实验装置进行的实验。 （1）如图1所示，甲同学“探究感应电流方向”的实验，将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则下列甲同学操作中同样能使指针向右偏转的有______（填字母）。 A. 开关闭合后将铁芯放入A线圈中 B. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动 C. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动 D. 开关闭合后将A线圈迅速从B线圈中拔出 （2）甲同学通过实验得出结论：感应电流的磁场总是在______ （3）如图2所示，乙同学对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后。将条形磁铁从图示位置向下移动一小段距离，出现的现象是______（填字母）。 A. 红灯短暂发光、黄灯不发光 B. 红灯、黄灯均不发光 C. 红灯不发光、黄灯短暂发光 D. 两灯交替短暂发光 （4）如图3所示，丙同学利用光敏电阻制作了电磁感应演示实验装置。图中R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照增强时，从右向左看，金属环A出现的现象是______（填字母）。 A. 金属环A中电流方向顺时针，将向左运动 B. 金属环A中电流方向顺时针，将向右运动 C. 金属环A中电流方向逆时针，将向左运动 D. 金属环A中电流方向逆时针，将向右运动 四、解答题（共40分） 13. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.3m，一端连接R=2Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒电阻r=1Ω，导轨的电阻可忽略不计。当导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=10m/s时。求： （1）感应电动势E； （2）感应电流I； （3）导体棒MN所受拉力F的大小。 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ=30°，金属导轨的一端接有电动势E=12V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B=0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=3.5Ω，金属导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）导体棒两端的电压； （2）导体棒受到的安培力及摩擦力的大小和方向； （3）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 15. 如图所示的平面内，的区域内有竖直向上的匀强电场；在区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知）；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知），大小关系为，磁场方向均垂直于纸面向外。一质量为、带电荷量为的粒子，在时刻，从点（P点的坐标，）以速度沿轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，最终垂直磁场右边界离开磁场。不计粒子的重力。求： （1）粒子进入磁场时的速度大小； （2）若粒子通过坐标原点后仅在第一象限中运动便离开磁场，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间； （3）磁感应强度的可能取值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高坪中学2026年春季高2024级第一次月考 物理试卷 一、单选题（共28分） 1. 关于安培力和洛伦兹力的方向，下列各图中物理量表示正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．电荷的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力的作用，故A错误； B．对于负电荷，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指所指方向即为洛伦兹力方向，故B正确； C．对于通电导线，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力方向，所以C图中安培力方向应水平向右，故C错误； D．电流的方向与磁场方向平行，不受安培力的作用，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一长为L的导体棒ab在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其b端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，则ab两端产生的感应电动势为（ ） A. B. C. D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】ab两端产生的感应电动势是 因为 联立解得 故选A。 3. 如图所示，包含黄、紫两种频率的复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面发生折射，分成a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对光a的折射率大于对光b的折射率 B. 光a为紫光，光b为黄光 C. 在玻璃砖中，光a的传播速度大于光b的传播速度 D. 逐渐增大复色光在玻璃砖底面的入射角，则折射光a首先消失 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，a光的偏折角小于b光的偏折角，玻璃砖对光a的折射率小于对光b的折射率，因此a为黄光，b为紫光，故AB错误； C．根据可知，由于玻璃砖对光a的折射率小于对光b的折射率，因此在玻璃砖中，光a的传播速度大于光b的传播速度，故C正确； D．根据，结合上述分析可知，发生全反射时，a光的临界角更大，因此后消失，故D错误。 故选C。 4. 如图，半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为、电荷量为的带电粒子从圆周上的点沿直径方向射入磁场。若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中运动半径为 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 带电粒子在磁场中运动时为 D. 带电粒子在磁场中运动时为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．如图所示 根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得匀强磁场的磁感应强度大小为 故A错误，B正确； CD．则带电粒子在磁场中运动的时间为，故CD错误。 故选B。 5. 水平地面上放条形磁铁，磁铁极上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流（如图所示），且磁铁始终保持静止。则下列结论正确的是（　　） A. 弹簧的弹力变小 B. 地面受到磁铁的压力不受影响 C. 地面受到磁铁的压力变小 D. 条形磁铁受到桌面的摩擦力向左 【答案】C 【解析】 【详解】A．对通电导线受力分析，受重力、弹力和安培力，导线所在位置的磁场方向斜向右上方，由左手定则可知，安培力方向斜向右下，可知弹簧被拉伸增大，则弹力变大，A错误； BC．由牛顿第三定律可知，通电导线对条形磁铁有斜向左上方的作用力，因此地面对条形磁铁的支持力变小，由牛顿第三定律可知，地面受到磁铁的压力变小，B错误，C正确； D．通电导线对条形磁铁有斜向左上方的作用力，该力对条形磁铁有水平向左的分力，条形磁铁相对地面有向左的运动趋势，因此条形磁铁受到桌面的摩擦力水平向右，D错误。 故选C。 6. 如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。从上向下看，下列说法正确的是（ ） A. 由A到B过程中，线圈内产生逆时针方向的感应电流 B. 在B位置时，线圈内没有感应电流 C. 由B到C过程中，线圈内产生顺时针方向的感应电流 D. 由A到C过程中，线圈受到的安培力有竖直向下的分力 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．线圈经过A位置时，磁感线向上，磁通量减小，由楞次定律知线圈中感应电流为逆时针方向(从上往下看)；经过位置B时，磁通量为零，但磁通量变化率不为零，在极短时间内磁感线向上磁通量减小到磁感线向下，磁通量增大，感应电流为逆时针方向(从上往下看)；经过位置C时，磁感线向下，磁通量增大，感应电流为逆时针方向(从上往下看)，综上所述，从上向下看，A到C过程中线圈中电流的方向一直为逆时针，故A正确，BC错误； D．根据楞次定律的“来拒去留”由A到C过程中，线圈受到的安培力有竖直向上的分力，故D错误。 故选A。 7. 四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，每条边边长为，线框处于磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，当大小为的电流从点流入点流出时，线框所受安培力为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题图可知，电流由A点流入，从B点流出，则有A→B和A→D→C→B的电流，而A→D→C→B的电流产生的安培力可等效成DC边受到的安培力，根据电路并联特点，流过DC边的电流为，流过边的电流为，因此金属框受到的合安培力为 故选D。 二、多选题（共18分） 8. 下列关于如图的说法，正确的是（ ） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子加速时间越短 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲是回旋加速器示意图，设回旋加速器的最大半径为R，加速后粒子的最大速度为v，根据 得 粒子获得的最大速度由半径R决定，电压U越大，每次经过电场加速获得动能越大，则粒子加速到最大速度时间越短，选项A正确； B．根据左手定则，正离子将向B极板偏转，负离子将向A极板偏转，所以，B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，选项B错误； C．沿直线匀速通过速度选择器的条件是 得 与粒子电性无关，选项C正确； D．根据左手定则，电子将向上偏转，所以上表面的电势比下表面的低，选项D错误。 故选AC。 9. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确； CD、由闭合电路欧姆定律得：，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：，联立得：，则C正确，D错误． 故本题选BC． 10. 如图所示，直角三角形AOC内（含边界）充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，已知∠A=30°，AO=L。在O点放置一可视为质点的粒子源，能在纸面内发射各种速率、比荷为k的带负电粒子，且粒子发射时的速度方向与边界OA的夹角均为θ。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（ ） A. 若θ=45°，则有粒子从A点射出磁场 B. 若θ=30°，则从边界OA射出磁场的粒子的最大速率为BkL C. 若θ=90°，则边界OA有粒子射出的长度为 D. 若θ=90°，则从边界AC射出磁场的粒子速率均大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子能从OA边射出，如图 若θ=45°，假如有粒子从A点射出，则出射方向与OA夹角为45°>30°，说明轨迹已经到达三角形区域外侧，故假设不成立，则没有粒子从A点射出，故A错误； B．若θ=30°，轨迹与斜边相切时，从OA射出时，半径最大，由几何关系知，半径最大为 根据 解得最大速率为BkL，故B正确； CD．若θ=90°，轨迹与斜边相切时，半径最大，由几何关系知 解得 则边界OA有粒子射出的长度为 根据 解得从边界OA射出粒子最大速度为 则从边界AC射出磁场的粒子速率均大于，故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题（共14分） 11. 用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，再记下此时手轮上的读数。 （1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数：x2=________mm； （2）某次实验时测得第2条亮条纹中心到第5条亮条纹中心距离为5.880mm，则可算出这种光的波长λ=________nm（保留三位有效数字）； （3）在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹间距变宽的是________。 A. 改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B. 增大双缝到屏的距离 C. 减小双缝间距 【答案】（1）7.868##7.869##7.870 （2）700 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数原则，条纹读数为 【小问2详解】 双缝干涉条纹的间距公式为，其中代入数据后可得 【小问3详解】 为了使条纹间距变宽，可以增大双缝到屏的距离，减小双缝间距，或换用波长更长的光。 故选BC。 12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示电磁感应实验装置进行的实验。 （1）如图1所示，甲同学“探究感应电流方向”的实验，将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则下列甲同学操作中同样能使指针向右偏转的有______（填字母）。 A. 开关闭合后将铁芯放入A线圈中 B. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动 C. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动 D. 开关闭合后将A线圈迅速从B线圈中拔出 （2）甲同学通过实验得出结论：感应电流的磁场总是在______ （3）如图2所示，乙同学对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后。将条形磁铁从图示位置向下移动一小段距离，出现的现象是______（填字母）。 A. 红灯短暂发光、黄灯不发光 B. 红灯、黄灯均不发光 C. 红灯不发光、黄灯短暂发光 D. 两灯交替短暂发光 （4）如图3所示，丙同学利用光敏电阻制作了电磁感应演示实验装置。图中R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照增强时，从右向左看，金属环A出现的现象是______（填字母）。 A. 金属环A中电流方向顺时针，将向左运动 B. 金属环A中电流方向顺时针，将向右运动 C. 金属环A中电流方向逆时针，将向左运动 D. 金属环A中电流方向逆时针，将向右运动 【答案】（1）AC （2）阻碍原磁场的变化 （3）C （4）B 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，将线圈A插入线圈B中，闭合开关，通过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转。 A．开关闭合后将铁芯放入A线圈中，通过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，故A正确； B．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值变大，线圈A电流减小，通过线圈B的磁通量减小，电流计指针向左偏转，故B错误； C．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路阻值变小，线圈A电流增大，通过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，故C正确； D．开关闭合后将A线圈迅速从B线圈中拔出，通过线圈B的磁通量减小，电流计指针向左偏转，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 甲同学通过实验得出结论：感应电流的磁场总是在阻碍原磁场的变化。 【小问3详解】 将条形磁铁向下移动一小段距离，穿过螺线管的向下的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流从螺线管最下方的导线中向右流出，根据二极管具有单向导电性可知，红灯不发光、黄灯短暂发光。 故选C。 【小问4详解】 当光照增强时，热敏电阻的阻值减小，回路电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过金属环A的向右的磁通量增大，根据楞次定律可知，从右向左看，金属环A中电流方向顺时针，螺线管电流方向为逆时针，由于反向电流相互排斥，可知金属环将向右运动。 故选B。 四、解答题（共40分） 13. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.3m，一端连接R=2Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒电阻r=1Ω，导轨的电阻可忽略不计。当导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=10m/s时。求： （1）感应电动势E； （2）感应电流I； （3）导体棒MN所受拉力F的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律得感应电流为 【小问3详解】 导体棒MN所受安培力大小为 导体棒沿导轨向右匀速运动，由平衡条件得 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ=30°，金属导轨的一端接有电动势E=12V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B=0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=3.5Ω，金属导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）导体棒两端的电压； （2）导体棒受到的安培力及摩擦力的大小和方向； （3）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 【答案】（1） （2），方向沿斜面向上；，方向沿斜面向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 回路电流为 导体棒两端的电压为 【小问2详解】 安培力大小为 由电路电流方向及左手定则可知，安培力方向沿斜面向上。 根据平衡条件可得 解得 摩擦力方向沿斜面向上。 【小问3详解】 最大静摩擦力为 当最大静摩擦力沿斜面向上时，由 解得 当最大静摩擦力沿斜面向下时，由 解得 则磁感应强度大小的取值范围为 15. 如图所示的平面内，的区域内有竖直向上的匀强电场；在区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知）；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知），大小关系为，磁场方向均垂直于纸面向外。一质量为、带电荷量为的粒子，在时刻，从点（P点的坐标，）以速度沿轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，最终垂直磁场右边界离开磁场。不计粒子的重力。求： （1）粒子进入磁场时的速度大小； （2）若粒子通过坐标原点后仅在第一象限中运动便离开磁场，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间； （3）磁感应强度的可能取值。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中，水平方向匀速运动有 竖直方向做匀加速运动，有 解得 带电粒子通过坐标原点的速度大小为 速度方向与x轴正半轴的夹角为 解得θ =45° 【小问2详解】 当粒子进入磁场后，仅在第一象限中运动便离开磁场，如图所示 由几何关系知 根据 解得 运动时间 【小问3详解】 粒子在磁场中运动，如图所示 由洛伦兹力提供向心力有 且B2=4B1 则有r1=4r2 且满足关系 由洛伦兹力提供向心力有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $