精品解析：吉林省四平市第一高级中学2024-2025学年高二下学期期初考试物理试题

四平市第一高级中学 2024—2025 学年度下学期期初验收考试 高二物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共15题，共100分，共4页。 考试时间为75分钟。考试 结束后，只交答题卡。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 由可知，B与F成正比，与I、L的乘积成反比 B. 由公式可知，电场中某点的电势φ与q成反比 C. 电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线 D. 安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直 【答案】D 【解析】 【详解】A．由可知，磁感应强度是比值定义式，其大小由磁场本身决定，与、、无关，故A错误； B．电势是电场的固有属性，与试探电荷的电荷量无关，公式仅反映电势与电势能的关系，故B错误； C．电场线和磁感线均为假想曲线，电场线不闭合（起于正电荷，止于负电荷），磁感线闭合但非客观存在，故C错误； D．安培力的方向由左手定则判定，既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，故D正确。 故选D。 2. 如图所示装置中，平行导轨光滑、水平放置，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪种运动时，cd杆将向左移动（　　） A. 向左加速运动 B. 向左减速运动 C. 向右加速运动 D. 向右匀速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．ab杆向左加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的b到a的电流，根据安培定则，在L1中产生向下增强的磁场，该磁场向上通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向左的安培力，向左运动，故A正确； B．ab杆向左减速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生减小的b到a的电流，根据安培定则，在L1中产生向下减弱的磁场，该磁场向上通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生c到d的电流，根据左手定则，cd杆受到向右的安培力，向右运动，故B错误； C．ab杆向右加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上增强的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生c到d的电流，根据左手定则，cd杆受到向右的安培力，向右运动，故C错误； D．ab杆向右匀速运动，在ab杆中产生恒定的电流，该电流在线圈L1中产生恒定的磁场，在L2中不产生感应电流，所以cd杆不动，故D错误。 故选A。 3. 如图甲所示，100匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻的阻值，线圈的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 时通过线圈的磁通量为零 B. 时线圈恰好垂直中性面 C. 电压表的示数为 D. 线圈中产生的感应电动势表达式 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据乙图可知时感应电动势为0，故此时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量最大，AB错误； C．感应电动势的有效值为 电压表测的是电阻R两端电压，有 C正确； D．根据乙图可知，线圈的转动周期为 可得线圈中产生的感应电动势表达式为 D错误。 故选C。 4. 如图，用一根长度为4L，阻值为的均匀电阻丝制成正方形线框abcd，固定于磁感应强度为B的匀强磁场中．线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、d与电源两端连接，电源电动势为E，内阻，导线电阻忽略不计。S闭合后，线框受到的安培力的合力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电阻丝部分与部分并联，可知电路外电阻为 则电路总电流为 可知通过部分的电流为 根据左手定则可知，部分受到的安培力方向向上，大小为 通过部分的电流为 部分受到的安培力方向向上，大小为 线框受到的安培力的合力大小为 故选C。 5. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，均为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表. 在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中，电压表的示数增大，则（ ） A. 电流表的示数减小 B. 电源的输出功率增大 C. 电容器所带电荷量增加 D. 电阻的电功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表测量定值电阻两端的电压，电压表示数变大，说明通过的电流变大，即干路电流变大，电源内电压变大，可知和并联电路的电压减小，则通过的电流减小，又 可知通过的电流增大，即电流表示数增大，故A错误； B．电源内阻和外电路总电阻大小关系未知，不能确定电源的输出功率变化情况，故B错误； C．由上可知两端的电压减小，电容不变，由 可知，电容器所带电荷量减小，故C错误； D．由功率公式 可知电阻的电功率减小，故D正确。 故选D。 6. 如图所示的半圆形闭合回路半径为a，电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于半圆形回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流方向沿顺时针方向 B. 半圆形闭合导线所受安培力方向向右 C. 感应电动势最大值2Bav D. 感应电动势平均值 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向不变，根据“来拒去留”可知半圆形闭合导线所受安培力方向向左，故AB错误； C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，感应电动势最大，为 故C错误； D．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值为 故D正确。 故选D。 7. 霍尔元件是把磁学量转换为电学量的电学元件，如图所示某元件的宽度为h，厚度为d，磁感应强度为B的磁场垂直于该元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U，设元件中能够自由移动的电荷带正电，电荷量为q，且元件单位体积内自由电荷的个数为n，则下列说法正确的是（　　） A. C侧面的电势低于D侧面的电势 B. 自由电荷受到的电场力为 C. C、D两侧面电势差与磁感应强度的关系为 D. 若元件中的自由电荷带负电，其它条件不变，则C、D两侧面的电势高低发生变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．自由电荷带正电荷，根据左手定则可知，自由电荷向端偏转，则C侧面的电势高于D侧面的电势，故A错误； B．自由电荷聚焦在两端，所以电场强度 自由电荷受到的电场力 故B错误； C．自由电荷稳定流动时满足所受洛伦兹力等于电场力，即 根据电流微观表达式 又 联立可得 故C错误； D．元件中自由电荷由正电荷变为负电荷，根据左手定则可知负电荷向端偏转，则C侧面的电势低于D侧面的电势，结合A可知D正确。 故选D。 8. 如图所示，正方形abcd区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，两个质量相等、电荷量大小分别为和的带电粒子甲、乙均从a点射入磁场，其中甲粒子沿ad边方向射入磁场后从c点射出，乙粒子沿与ab边成45°的方向射入磁场后从b点射出，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（　　） A. 甲、乙两个粒子进入磁场的速率之比为 B. 甲、乙两个粒子进入磁场的速率之比为 C. 甲、乙两个粒子在磁场中的运动时间之比为2：1 D. 甲、乙两个粒子在磁场中的运动时间之比为1：2 【答案】AD 【解析】 【详解】AB.做出甲乙在磁场运动的轨迹如图 由几何关系可知 粒子在磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 得 可见甲、乙两个粒子进入磁场的速率之比为，故A正确，B错误； CD.由几何关系有，甲在磁场运动的圆心角为 乙在磁场运动的圆心角为 由 得粒子在磁场的运动时间为 可见甲、乙两个粒子在磁场中的运动时间之比为1：2，故D正确，C错误。 故选AD。 9. 如图所示，足够长的导体棒AB水平放置，通有向右的恒定电流I。足够长的粗糙细杆CD处在导体棒AB的正下方不远处，与AB平行。一质量为m、电量的小圆环（重力不可忽略）套在细杆CD上。现给圆环向右的初速度，圆环运动的v-t图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】由右手螺旋定则可知导体棒下方的磁场垂直纸面向里 A．当时，小环做匀速运动，此时图像为A，故A正确； BC．当时，在竖直方向，根据平衡条件有 此时，根据牛顿第二定律有 所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其图像的斜率应该逐渐增大，故B错误，C正确； D．当时，在竖直方向，根据平衡条件有 此时，根据牛顿第二定律有 所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到时，小环开始做匀速运动，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，平行虚线M、N间，N、P间有垂直于光滑水平面、方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，每个磁场的宽度均为L。边长为L、质量为m、电阻为R的粗细均匀的单匝金属线框静止在水平面上，边离虚线M的距离也为L，用水平拉力F（大小未知）作用在金属线框上，使金属线框在水平面上向右做初速度为零的匀加速直线运动，线框运动过程中边始终与M平行，边刚进磁场的一瞬间，受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（　　） A. 线框运动的加速度大小为 B. 线框穿过虚线N的过程中，通过线框导线横截面的电量为0 C. 线框进左边磁场过程中安培力的冲量小于出右边磁场过程中安培力的冲量 D. 线框穿过整个磁场的过程中，拉力F的最大值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设线框边刚进磁场时速度大小为，则感应电动势与感应电流分别为 则安培力为 解得 根据运动学公式有 解得 A正确； B．线框穿过虚线N的过程中，平均电动势为 电流的平均值为 解得 B错误； C．根据上述，线框进左边磁场过程通过的电荷量与出右边磁场过程通过的电荷量均为 则由于安培力的冲量大小为 解得 即线框进左边磁场过程中安培力的冲量和出右边磁场过程中安培力的冲量相等，C错误； D．线框向右做匀加速直线运动，可知令边刚要通过N边时的速度为，边刚要通过P边时的速度为，则有 则对应速度产生的电动势为 对应位置的感应电流为 对应位置根据牛顿第二定律有 解得 即线框穿过整个磁场的过程中，拉力F的最大值为，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 高二某兴趣小组对纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率不合格（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。下面为该兴趣小组对某种纯净水样品进行的检验。 （1）将采集的水样装满绝缘的圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，利用螺旋测微器测量该容器的直径如图甲所示，则该容器直径的测量值d为________mm；利用游标卡尺测量该容器的长度如图乙所示，则该容器长度的测量值L为________cm。 （2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量该水样的电导率，小组同学准备利用以下器材进行研究： A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ） B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ） C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω） D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω） E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω） F.蓄电池（电动势约为12V，内阻约为2Ω） G.开关、导线若干 实验要求测量尽可能准确，电流表应选择________电压表应选择________（两空均填器材前面的字母序号）； （3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量的字母U、I、d、L表示） 【答案】 ①. 4.700##4.699##4.701 ②. 5.020 ③. B ④. C ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1] 利用螺旋测微器测量该容器的直径，读书规则为：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)，由图可知该容器直径的测量值为 [2] 利用游标卡尺测量该容器的长度，读书规则为：L＝L0＋kx，其中k为精确度，由图可知该容器的长度为 （2）[3] 由于该水样的电阻约为1200Ω，滑动变阻器阻值比待测电阻小得多，故滑动变阻器应采用分压接法，由于待测电阻远大于电流表内阻，故电流表应采用内接法，由于蓄电池的电动势约为12V，则电压表应选择B。 [4] 通过待测电阻的最大电流约为 则电流表应选则C。 （3）[5] 根据电阻定律可得 又由于 ，， 该水样电导率的表达式为 12. 某同学用图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻。 （1）为防止电流表过载，在闭合开关S之前，滑动变阻器滑片P应置于滑动变阻器的______（填“a”或“b”）端。 （2）实验中根据电表的示数描点作图得到题图乙，根据图像可知电源的电动势______V（结果保留两位有效数字）。 （3）根据题图乙，可知电源的内阻______（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. a ②. 1.5 ③. 1.0 【解析】 【详解】（1）[1]滑动变阻器采用限流式，为防止电流表过载，在闭合开关S之前，滑动变阻器接入电阻应最大，即在闭合开关S之前，滑动变阻器滑片P应置于滑动变阻器的a端。 （2）[2]根据路端电压与干路电流的关系有 结合图像，图像中纵轴的截距表示电动势，可知 E=1.5V （3）[3]根据路端电压与干路电流的关系有 结合图像，图像中图像斜率的绝对值表示电源内阻，则有 13. 在如图甲所示的电路中，电阻R1=R2=R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻也为R，半径为r2（r2<r1）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，其余导线的电阻不计。t=0时刻闭合开关S，求： （1）稳定后电容器两端电压U的大小？ （2）t0时间内流过R1的电量q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，则有 回路电流为 电容器两端的电压 【小问2详解】 t0时间内流过R1的电量 14. 如图所示，在坐标系的第一象限内虚线与x轴平行、相距为l。虚线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，虚线上方有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从O点以初速度垂直磁场射入，初速度方向与x轴正方向的夹角。已知粒子穿过虚线进入电场后恰好做直线运动，不计粒子重力，求： （1）磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在第一象限内的运动时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中恰好做直线运动，说明粒子在磁场中偏转后竖直向上进入电场，画出粒子运动的示意图如图所示 设粒子在磁场中运动轨迹的半径为R，由几何关系可知 又 联立可得磁场的磁感应强度大小 （2）粒子在磁场中运动的周期 粒子进入电场前在磁场中运动的时间 粒子在电场中运动的加速度 粒子在电场中先竖直向上做匀减速直线运动直至速度为零，再反向做匀加速直线运动，在电场中运动的总时间 所以粒子在第一象限内的运动时间 15. 如图所示的空间内有间距为L的两平行金属导轨EPG、FQH。质量为2m的光滑金属杆ab从倾斜轨道上某处由静止滑下。当ab杆滑至斜面底端PQ时进入水平轨道（倾斜轨道与水平轨道平滑连接，且水平轨道足够长）。质量为m的金属杆cd被锁定在距离斜面底端x0处（x0未知）。空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。两金属杆长度均略长于导轨宽度，并与导轨接触良好。ab杆接入导轨中的电阻为2R，cd杆接入导轨中的电阻为R，导轨电阻不计。已知ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时速度为v，重力加速度为g，求： （1）ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时a、b两端的电压Uab； （2）若ab杆在倾斜轨道上下滑过程中回路中产生的电能为W，求释放位置距水平面的高度h； （3）若ab杆滑至水平轨道时，随即解除对cd杆的锁定，且ab杆恰好未与cd杆发生碰撞。求从ab杆滑至水平轨道时起，至稳定运动的过程中ab杆上产生的焦耳热Qab。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ab杆刚滑到水平轨道时 电流为 ab两端的电压为 【小问2详解】 ab杆从斜面上滑动的过程中，由动能定理 由导体棒克服安培力做功将能量转化为电能，所以有 解得 【小问3详解】 两杆在水平轨道运动的过程中ab杆减速、cd杆加速，当两杆速度相等时达到稳定状态，且运动过程中两杆动量守恒得 由能量守恒有 则ab杆的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四平市第一高级中学 2024—2025 学年度下学期期初验收考试 高二物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共15题，共100分，共4页。 考试时间为75分钟。考试 结束后，只交答题卡。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 由可知，B与F成正比，与I、L的乘积成反比 B. 由公式可知，电场中某点的电势φ与q成反比 C. 电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线 D. 安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直 2. 如图所示装置中，平行导轨光滑、水平放置，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪种运动时，cd杆将向左移动（　　） A. 向左加速运动 B. 向左减速运动 C. 向右加速运动 D. 向右匀速运动 3. 如图甲所示，100匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻的阻值，线圈的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 时通过线圈的磁通量为零 B. 时线圈恰好垂直中性面 C. 电压表的示数为 D. 线圈中产生的感应电动势表达式 4. 如图，用一根长度为4L，阻值为的均匀电阻丝制成正方形线框abcd，固定于磁感应强度为B的匀强磁场中．线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、d与电源两端连接，电源电动势为E，内阻，导线电阻忽略不计。S闭合后，线框受到的安培力的合力大小为（ ） A. B. C. D. 5. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，均为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表. 在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中，电压表的示数增大，则（ ） A. 电流表的示数减小 B. 电源的输出功率增大 C. 电容器所带电荷量增加 D. 电阻的电功率减小 6. 如图所示的半圆形闭合回路半径为a，电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于半圆形回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流方向沿顺时针方向 B. 半圆形闭合导线所受安培力方向向右 C. 感应电动势最大值2Bav D. 感应电动势平均值 7. 霍尔元件是把磁学量转换为电学量的电学元件，如图所示某元件的宽度为h，厚度为d，磁感应强度为B的磁场垂直于该元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U，设元件中能够自由移动的电荷带正电，电荷量为q，且元件单位体积内自由电荷的个数为n，则下列说法正确的是（　　） A. C侧面的电势低于D侧面的电势 B. 自由电荷受到的电场力为 C. C、D两侧面电势差与磁感应强度的关系为 D. 若元件中的自由电荷带负电，其它条件不变，则C、D两侧面的电势高低发生变化 8. 如图所示，正方形abcd区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，两个质量相等、电荷量大小分别为和的带电粒子甲、乙均从a点射入磁场，其中甲粒子沿ad边方向射入磁场后从c点射出，乙粒子沿与ab边成45°的方向射入磁场后从b点射出，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（　　） A. 甲、乙两个粒子进入磁场的速率之比为 B. 甲、乙两个粒子进入磁场的速率之比为 C. 甲、乙两个粒子在磁场中的运动时间之比为2：1 D. 甲、乙两个粒子在磁场中的运动时间之比为1：2 9. 如图所示，足够长的导体棒AB水平放置，通有向右的恒定电流I。足够长的粗糙细杆CD处在导体棒AB的正下方不远处，与AB平行。一质量为m、电量的小圆环（重力不可忽略）套在细杆CD上。现给圆环向右的初速度，圆环运动的v-t图像可能是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，平行虚线M、N间，N、P间有垂直于光滑水平面、方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，每个磁场的宽度均为L。边长为L、质量为m、电阻为R的粗细均匀的单匝金属线框静止在水平面上，边离虚线M的距离也为L，用水平拉力F（大小未知）作用在金属线框上，使金属线框在水平面上向右做初速度为零的匀加速直线运动，线框运动过程中边始终与M平行，边刚进磁场的一瞬间，受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（　　） A. 线框运动的加速度大小为 B. 线框穿过虚线N的过程中，通过线框导线横截面的电量为0 C. 线框进左边磁场过程中安培力的冲量小于出右边磁场过程中安培力的冲量 D. 线框穿过整个磁场的过程中，拉力F的最大值为 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 高二某兴趣小组对纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率不合格（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。下面为该兴趣小组对某种纯净水样品进行的检验。 （1）将采集的水样装满绝缘的圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，利用螺旋测微器测量该容器的直径如图甲所示，则该容器直径的测量值d为________mm；利用游标卡尺测量该容器的长度如图乙所示，则该容器长度的测量值L为________cm。 （2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量该水样的电导率，小组同学准备利用以下器材进行研究： A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ） B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ） C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω） D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω） E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω） F.蓄电池（电动势约为12V，内阻约为2Ω） G.开关、导线若干 实验要求测量尽可能准确，电流表应选择________电压表应选择________（两空均填器材前面的字母序号）； （3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量的字母U、I、d、L表示） 12. 某同学用图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻。 （1）为防止电流表过载，在闭合开关S之前，滑动变阻器滑片P应置于滑动变阻器的______（填“a”或“b”）端。 （2）实验中根据电表的示数描点作图得到题图乙，根据图像可知电源的电动势______V（结果保留两位有效数字）。 （3）根据题图乙，可知电源的内阻______（结果保留两位有效数字）。 13. 在如图甲所示的电路中，电阻R1=R2=R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻也为R，半径为r2（r2<r1）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，其余导线的电阻不计。t=0时刻闭合开关S，求： （1）稳定后电容器两端电压U的大小？ （2）t0时间内流过R1的电量q。 14. 如图所示，在坐标系的第一象限内虚线与x轴平行、相距为l。虚线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，虚线上方有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从O点以初速度垂直磁场射入，初速度方向与x轴正方向的夹角。已知粒子穿过虚线进入电场后恰好做直线运动，不计粒子重力，求： （1）磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在第一象限内的运动时间。 15. 如图所示的空间内有间距为L的两平行金属导轨EPG、FQH。质量为2m的光滑金属杆ab从倾斜轨道上某处由静止滑下。当ab杆滑至斜面底端PQ时进入水平轨道（倾斜轨道与水平轨道平滑连接，且水平轨道足够长）。质量为m的金属杆cd被锁定在距离斜面底端x0处（x0未知）。空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。两金属杆长度均略长于导轨宽度，并与导轨接触良好。ab杆接入导轨中的电阻为2R，cd杆接入导轨中的电阻为R，导轨电阻不计。已知ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时速度为v，重力加速度为g，求： （1）ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时a、b两端的电压Uab； （2）若ab杆在倾斜轨道上下滑过程中回路中产生的电能为W，求释放位置距水平面的高度h； （3）若ab杆滑至水平轨道时，随即解除对cd杆的锁定，且ab杆恰好未与cd杆发生碰撞。求从ab杆滑至水平轨道时起，至稳定运动的过程中ab杆上产生的焦耳热Qab。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $