精品解析：福建省龙岩北附高级中学2024-2025学年高二上学期创新班11月半月考物理试题

龙岩北附2024-2025学年高二半月考试试卷 创新班物理试卷 考试时间：75min 满分：100分 一、单选题（共16份，每题4分。） 1. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ） A. 人们把电子叫做元电荷 B. 根据磁感应强度的定义式可知，若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流，放在匀强磁场中受到的安培力为1N，就说明磁感应强度一定是1T C. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比 D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的电荷量，故A错误； B．磁感应强度的定义式的适用条件是导线与匀强磁场垂直，即只有当磁场与导线垂直时，磁感应强度才是1T。B错误； C．电场强度的定义式为比值法定义，电场强度与试探电荷无关。C错误； D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 D正确。 故选D。 2. 三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三根导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相等，如图所示，已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B0，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B0，则O处的磁感应强度的大小和方向为(　　) A. 大小为B0，方向沿OA方向 B. 大小为2B0，方向竖直向下 C. 大小为2B0，方向沿OA方向 D. 大小为2B0，方向沿OB方向 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，AB两条通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，则电流A与B在O处的合磁感应强度为零，则O点的磁感应强度等于导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感强度，大小为2B0；依据右手螺旋定则可知，在O处电流C产生的磁感应强度的方向沿OB方向； A．大小为B0，方向沿OA方向，与结论不相符，选项A错误； B．大小为2B0，方向竖直向下，与结论不相符，选项B错误； C．大小为2B0，方向沿OA方向，与结论不相符，选项C错误； D．大小为2B0，方向沿OB方向，与结论相符，选项D正确； 3. 如图所示，由三根电阻相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培力大小为，ac段导体受到的安培力大小为，acb段导体受到的安培力大小为，正三角形abc受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设干路中的电流为I，正三角形线框abc边长为l，由电阻定律可知 由欧姆定律可知 则 ， 所以导体ab受到的安培力大小为 ac段导体受到的安培力大小为 acb段导体受到的安培力大小为 根据左手定则可知，正三角形abc受到的安培力大小为 故 ， 故选C。 4. 某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　） A. 每秒水泵对水做功为75J B. 每秒水泵对水做功为225J C. 水泵输入功率为440W D. 电动机线圈的电阻为10 【答案】D 【解析】 【详解】AB．每秒喷出水的质量为,抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为 故AB错误； C．水泵的输出能量转化为水的机械能，则 而水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，则 故C错误； D．电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为 而电动机的电功率为 由能量守恒可知 联立解得 故D正确； 故选D。 二、多选题（共24分，每题6分．错选不得分，漏选3分） 5. 如图所示，两足够长的通电直导线P、Q（垂直纸面）关于粗糙程度均匀的水平面对称分布，P、Q连线与水平面交点为O，P、Q通以大小相等、方向相反的恒定电流。一带正电的绝缘物块从A点以某一初速度向右运动，恰好运动到O点。下列说法正确的是（　　） A. 从A到O，磁感应强度逐渐增大 B. 从A到O，磁感应强度先增大后减小 C. 从A到O，物块做匀减速直线运动 D. 从A到O，物块做加速度逐渐增大的减速运动 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据安培定则可得，两导线在AO之间磁场如图所示 根据平行四边形定则，将两磁场合成可知，合磁场方向水平向左，且由A到O两导线磁场增大且与水平夹角变小，则合磁场沿水平向左增大，故A正确，B错误； CD．由于AO之间磁场方向水平向左，与物块的运动方向共线，所以物块不受洛伦兹力，物块在运动过程中受到恒定不变的摩擦力，根据牛顿第二定律，物块做匀减速直线运动，故C正确，D错误。 故选AC。 6. 空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示。一质量为m，电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电荷 B. 该粒子运动到x0处的速度大小是 C. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的 D. 该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图象可知沿x轴正方向电势减小，所以电场线方向沿x轴正方向；电荷量为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，所以电荷受到的电场力方向沿x轴正方向，可知该粒子带正电，故A正确； B．根据动能定理可得 所以该粒子运动在x0点的速度为： 故B正确； C．从φ-x图象可知斜率代表场强，斜率不变，所以空间存在静电场的电场强度E是匀强电场，故C错误； D．粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，电场力做正功，该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的，故D正确； 故选ABD。 7. 如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（ ） A. a点和b点的电势相等 B. a点和b点的电场强度大小相等 C. a点和b点的电场强度方向相同 D. 将负电荷从a点移到b点，电势能增加 【答案】BC 【解析】 【详解】由几何关系，可知b的电势大于a的电势，故A错误；把负电荷从a移到b，电势能减少，故D错误；由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。 8. 如图所示，直线、抛物线和分别为某一直流电源外接纯电阻电路中的总功率、外电路功率、电源内阻发热功率随路端电压变化的图线，但具体对应关系未知，根据图像可判断（ ） A. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 B. 图像对应图线，外电路电阻为时，输出功率有最大值为 C. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 D. 图像对应图线，由图知外电路最大功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．电路中的总功率 可知图象对应图线a；由数学知识得知，图象a的斜率大小为 当U=0时，=9W 联立解得 由于电源内阻的发热功率为 由数学知识可知，图象的对应图线b，故C错误，A正确； BD．根据功率分配关系可得 则有 由数学知识可知，图象的对应图线c； 当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为时，输出功率最大，最大输出功率为 故B错误，D正确 故选AD。 三、填空题（共9分，每空1.5分） 9. 如图所示是某电场中的几条电场线，在电场中有A、B两点，同一负电荷在两点所受电场力方向__________（选填“相同”或“不同”），同一负电荷在两点所受电场力大小__________（选填“>”“<”或“=”），这两点的电场强度大小__________（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】 ①. 不同 ②. > ③. > 【解析】 【详解】[1]由电场线分布情况可知，该电场为非匀强电场，A、B两点的电场强度方向不同，分别为两点所处的电场线的切线方向，同一负电荷在两点所受电场力方向与两点电场强度的方向相反，同一负电荷在两点所受电场力方向不同。 [3]电场线密集的地方，电场强度大，故有 [2]由 可知同一负电荷在两点所受电场力大小 10. 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”。如图所示，“天眼”的“眼眶”所围圆的面积为S，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面垂直、平行的磁感应强度分量分别为、，则穿过“眼眶”的磁通量大小为________，在地球自转的过程中，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为________。 【答案】 ①. ②. 0 【解析】 【详解】[1]穿过“眼眶”的磁通量大小为 [2]在地球自转的过程中，“眼眶”相对地磁场静止，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为0。 11. 如图所示，是半径为的圆的内接正五边形，在其顶点、、、处各固定有电荷量为的点电荷，在处固定有电荷量为的点电荷，则放置在圆心处的点电荷所受到的库仑力的方向为__________，（作答格式为：**指向**） 大小为__________。 【答案】 ①. 从指向 ②. 【解析】 【详解】[1][2]假设在e处固定电荷量为+Q的点电荷，则O点的电场强度大小为零， 若取走e处的点电荷，则其余点电荷在O处的电场强度大小为，方向指向e处， 若换为-3Q的点电荷，则在O处产生的电场强度大小为，方向也指向e处， 因此方向相同，叠加可得圆心O处的电场强度大小，方向从O指向e。所以放置在圆心处的点电荷所受到的库仑力为 方向方向从e指向O。 四、实验题（共20分，每空2分） 12. 某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻，提供下列仪器： A．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为100Ω） B．毫安表A（量程20mA，内阻） C．电压表V（量程1V，内阻） D．电阻箱 E．滑动变阻器R（0~1000Ω） F．开关、导线若干． （1）由于电压表的量程太小，该同学用电阻箱与电压表V串联，可使其量程扩大，取R1=______Ω，则改装后的电压表量程为4V。 （2）用改装后的电压表完成实验，图甲为该同学选择的实验电路。 （2）连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“a”或“b”）。 （3）根据实验数据画出图线如图乙所示。由图线可得“水果电池”的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（均保留3位有效数字） 【答案】（1） （2）a （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]要对电压表扩量程，设串联电阻为，根据串联电路的特点有 解得 【小问2详解】 [2]为了保护电流表，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于a端。 【小问3详解】 [3]由闭合电路欧姆定律有 由图示图像可知，图线的纵轴截距为电源电动势 [4]图线斜率的绝对值表示电源内阻与电流表电阻之和，即 电源内阻 13. 某同学为研究小灯泡L（额定电压2.8V，额定电流0.40A）的伏安特性，所使用的器材有： A．电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）； B．电压表（0~15V，内阻约为30kΩ）； C．电流表（0~3A，内阻约为0.1Ω）； D．电流表（0~500mA，内阻约为0.6Ω）； E．滑动变阻器（200Ω，0.5A）； F．滑动变阻器（10Ω，2A）； G．直流电源（电动势3V，内阻不计）； H．开关S，导线若干。 （1）实验要求能够在0~2.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，并尽可能减小误差。根据要求在图1虚线框中画出实验电路图_______。 （2）电路中电压表应选用__________，电流表应选用_________，滑动变阻器应选用____________。（用序号字母表示） （3）测得此灯泡的伏安特性曲线如图2所示，当工作电压是1.6V时，此灯泡的电阻为__________。（结果保留3位有效数字） （4）若将此灯泡与电动势为3V，内阻为10Ω的电源相连，则灯泡两端的实际电压为_________V（结果保留1位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. A ②. D ③. F （3）5.33 （4）1 【解析】 【小问1详解】 因灯泡额定电压2.8V，额定电流0.40A，可知电压表选择A，电流表选择D；则由于电压表内阻远大于灯泡电阻，可知应该采用电流表外接。为减小误差，应连接成分压式电路，如图所示 【小问2详解】 因灯泡额定电压2.8V，额定电流0.40A，可知电压表选择A，电流表选择D；则由于电压表内阻远大于灯泡电阻，可知应该采用电流表外接；滑动变阻器选择阻值较小的F。 【小问3详解】 根据灯泡的伏安特性曲线，当工作电压是时，灯泡的电流为300mA=0.3A，则此灯泡的电阻为 【小问4详解】 在灯泡的伏安特性曲线中做出电动势为3V、内阻为的电源的图像，如图所示 则图像的交点的坐标即为小灯泡接入电路中时灯泡的电压和电流，所以灯泡两端的实际电压为 五、解答题（共31分） 14. 如图所示，一电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为2L，B为AC中点。现将一带正电q、质量为m的小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求： （1）小球运动到B点时的加速度大小。 （2）B和A两点间的电势差。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在A点受到的库仑力为 小球在A点根据牛顿第二定律可得 小球在B点受到的库仑力为 小球在B点根据牛顿第二定律可得 联立解得小球运动到B点时的加速度大小为 （2）小球从A到B过程，根据动能定理可得 解得 则B和A两点间的电势差为 15. 如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止。 （1）求出磁场对导体棒的安培力的大和方向； （2）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。 【答案】（1）mgtanα，方向水平向右；（2），方向垂直轨道平面斜向上 【解析】 【详解】（1）对通电导体棒受力分析，如图所示 根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小 F=mgtanα 方向水平向右。 （2）要使磁感应强度最小，则要求安培力最小。根据平衡条件可知，最小安培力 Fmin=mgsinα 方向平行于轨道斜向上，所以最小磁感应强度 根据左手定则可判断出，磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上。 16. 实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求： （1）间的距离； （2）第二象限匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在静电分析器中运动的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意粒子到达点的速度为 粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，静电力提供向心力有 解得 （2）粒子在第二象限中做反向类平抛运动，竖直方向上由运动学公和牛顿第二定律式有 ， 联立得 （3）粒子运动的周期为 粒子运动时间为 联立得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙岩北附2024-2025学年高二半月考试试卷 创新班物理试卷 考试时间：75min 满分：100分 一、单选题（共16份，每题4分。） 1. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ） A. 人们把电子叫做元电荷 B. 根据磁感应强度的定义式可知，若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流，放在匀强磁场中受到的安培力为1N，就说明磁感应强度一定是1T C. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比 D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差 2. 三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三根导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相等，如图所示，已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B0，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B0，则O处的磁感应强度的大小和方向为(　　) A. 大小为B0，方向沿OA方向 B. 大小为2B0，方向竖直向下 C. 大小为2B0，方向沿OA方向 D. 大小为2B0，方向沿OB方向 3. 如图所示，由三根电阻相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培力大小为，ac段导体受到的安培力大小为，acb段导体受到的安培力大小为，正三角形abc受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　） A. 每秒水泵对水做功为75J B. 每秒水泵对水做功为225J C. 水泵输入功率为440W D. 电动机线圈的电阻为10 二、多选题（共24分，每题6分．错选不得分，漏选3分） 5. 如图所示，两足够长的通电直导线P、Q（垂直纸面）关于粗糙程度均匀的水平面对称分布，P、Q连线与水平面交点为O，P、Q通以大小相等、方向相反的恒定电流。一带正电的绝缘物块从A点以某一初速度向右运动，恰好运动到O点。下列说法正确的是（　　） A. 从A到O，磁感应强度逐渐增大 B. 从A到O，磁感应强度先增大后减小 C. 从A到O，物块做匀减速直线运动 D. 从A到O，物块做加速度逐渐增大的减速运动 6. 空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示。一质量为m，电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电荷 B. 该粒子运动到x0处的速度大小是 C. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的 D. 该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的 7. 如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（ ） A. a点和b点的电势相等 B. a点和b点的电场强度大小相等 C. a点和b点的电场强度方向相同 D. 将负电荷从a点移到b点，电势能增加 8. 如图所示，直线、抛物线和分别为某一直流电源外接纯电阻电路中的总功率、外电路功率、电源内阻发热功率随路端电压变化的图线，但具体对应关系未知，根据图像可判断（ ） A. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 B. 图像对应图线，外电路电阻为时，输出功率有最大值为 C. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 D. 图像对应图线，由图知外电路最大功率为 三、填空题（共9分，每空1.5分） 9. 如图所示是某电场中的几条电场线，在电场中有A、B两点，同一负电荷在两点所受电场力方向__________（选填“相同”或“不同”），同一负电荷在两点所受电场力大小__________（选填“>”“<”或“=”），这两点的电场强度大小__________（选填“>”“<”或“=”）。 10. 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”。如图所示，“天眼”的“眼眶”所围圆的面积为S，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面垂直、平行的磁感应强度分量分别为、，则穿过“眼眶”的磁通量大小为________，在地球自转的过程中，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为________。 11. 如图所示，是半径为的圆的内接正五边形，在其顶点、、、处各固定有电荷量为的点电荷，在处固定有电荷量为的点电荷，则放置在圆心处的点电荷所受到的库仑力的方向为__________，（作答格式为：**指向**） 大小为__________。 四、实验题（共20分，每空2分） 12. 某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻，提供下列仪器： A．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为100Ω） B．毫安表A（量程20mA，内阻） C．电压表V（量程1V，内阻） D．电阻箱 E．滑动变阻器R（0~1000Ω） F．开关、导线若干． （1）由于电压表的量程太小，该同学用电阻箱与电压表V串联，可使其量程扩大，取R1=______Ω，则改装后的电压表量程为4V。 （2）用改装后的电压表完成实验，图甲为该同学选择的实验电路。 （2）连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“a”或“b”）。 （3）根据实验数据画出图线如图乙所示。由图线可得“水果电池”的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（均保留3位有效数字） 13. 某同学为研究小灯泡L（额定电压2.8V，额定电流0.40A）的伏安特性，所使用的器材有： A．电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）； B．电压表（0~15V，内阻约为30kΩ）； C．电流表（0~3A，内阻约为0.1Ω）； D．电流表（0~500mA，内阻约为0.6Ω）； E．滑动变阻器（200Ω，0.5A）； F．滑动变阻器（10Ω，2A）； G．直流电源（电动势3V，内阻不计）； H．开关S，导线若干。 （1）实验要求能够在0~2.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，并尽可能减小误差。根据要求在图1虚线框中画出实验电路图_______。 （2）电路中电压表应选用__________，电流表应选用_________，滑动变阻器应选用____________。（用序号字母表示） （3）测得此灯泡的伏安特性曲线如图2所示，当工作电压是1.6V时，此灯泡的电阻为__________。（结果保留3位有效数字） （4）若将此灯泡与电动势为3V，内阻为10Ω的电源相连，则灯泡两端的实际电压为_________V（结果保留1位有效数字）。 五、解答题（共31分） 14. 如图所示，一电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为2L，B为AC中点。现将一带正电q、质量为m的小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求： （1）小球运动到B点时的加速度大小。 （2）B和A两点间的电势差。 15. 如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止。 （1）求出磁场对导体棒的安培力的大和方向； （2）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。 16. 实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求： （1）间的距离； （2）第二象限匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在静电分析器中运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $