精品解析：青海西宁市大通县朔山中学2025-2026学年高三上学期第三次阶段检测物理试卷

大通县朔山中学2025~2026学年度第一学期第三次阶段检测 高三物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：必修第一、二、三册，选择性必修第二册第一~三章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 电磁炉（或电磁灶）是家家户户常见的电器，如图所示.关于电磁炉，以下说法中正确的是（　　） A. 烹调锅换成陶瓷的也可以正常加热食物 B. 电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的 C. 电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的 D. 在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 2. 如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中 （ ） A. 通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 B. 通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 C. 电容器的B极板带正电，线圈与磁铁相互吸引 D. 电容器的B极板带负电，线圈与磁铁相互排斥 3. 如图所示，平行导轨间距为，其左端接一个电阻，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于平行金属导轨所在平面向上。一根金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻均不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度在导轨上滑行时，通过电阻的电流大小是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，、分别是长方形、边的中点，以为直径的半圆内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。一群重力不计、电荷量的带电粒子，以速度沿垂直方向且垂直于磁场射入磁场区域。不考虑粒子间的相互作用，若从点射入的带电粒子刚好沿直线通过，则在长方形区域所加电场的大小和方向可能是（ ） A. ，与边平行向下 B. ，与边平行向上 C. ，与边平行向下 D. ，与边平行向上 5. 如图所示，一根长、质量的通电直导线垂直纸面水平放置在倾角为37°的斜面上，电流方向垂直纸面向外，电流大小。用平行于斜面的轻绳拴住导线不动，整个装置放在方向沿斜面向上的匀强磁场中。已知重力加速度，，要使斜面对导线的支持力为零，则磁感应强度的大小至少应为（ ） A. 0.06T B. 0.08T C. 0.1T D. 0.12T 6. 图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10 Ω，外接一只电阻为90 Ω 的灯泡，不计电路的其他电阻，则 A. t＝0时刻线圈平面与中性面垂直 B. 每秒钟内电流方向改变100次 C. 灯泡两端的电压为22 V D. 0～0.01 s时间内通过灯泡的电荷量为0 7. 如图所示，边长为的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通有沿逆时针方向的电流，电流的大小为，图中虚线过边和边中点，在虚线的下方有一垂直导线框向外的匀强磁场，其磁感应强度大小为。导线框所受安培力大小和方向为（ ） A. ，方向竖直向上 B. ，方向竖直向下 C. ，方向竖直向上 D. ，方向竖直向下 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，竖直面内的固定圆环光滑，两个有孔的小球A和B套在环上。中间用一根轻绳相连，B处在过圆心的水平线上，绳与水平方向的夹角为时A、B均保持静止，已知B的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 绳的张力大小等于 B. A的质量为2m C. 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为 D. 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为 9. 如图甲所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个单匝线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容，穿过线圈的磁通量随时间的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 线圈中磁通量的变化率为 B. 电容器两极板间的电压为4.0V C. 电容器所带电荷量为 D. 电容器下极板的电势高于上极板的电势 10. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。若静电分析器通道中心线的半径为，均匀辐向电场的电场强度大小为，磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、带电荷量为的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点，不计粒子重力。则（ ） A. 粒子带正电荷，极板比极板的电势高 B. 加速电场的电压 C. 、之间的距离为 D. 只有电荷量相同的粒子才能打在胶片上的同一点 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 下图是用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等的时间的位置图，用于探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是_____（选填选项前的字母）。 A. 选择体积小、质量大的小球 B. 借助重垂线确定竖直方向 C. 先抛出小球，再打开频闪仪 D. 水平抛出小球 （2）如图，以小球左边第一个位置（不是平抛起始点）的中心为起点，从左向右各位置间的水平间距依次为，、，若满足_____，可以说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动；竖直间距依次为，、，若满足_____，可以说明平抛运动在竖直方向的分运动是匀变速直线运动。 12. 某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材： 电压表V（量程0~3V，内阻约为10kΩ）； 电流表G（量程0~3mA，内阻）； 滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）； 定值电阻（阻值为）。 （1）为了准确测量电流，首先应将电流表G进行改装。电流表G与定值电阻并联，则改装后电流表的量程是_____mA。 （2）根据如图甲所示的实验原理图，正确连接电路进行实验测量并得到几组数据，处理实验数据时，由于电流表G改装后其表盘没有更换新刻度盘，该同学以电流表G的示数为横坐标，以电压表V的示数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线。根据图线可求出电源的电动势_____V，电源的内阻_____Ω。（结果均保留到小数点后两位） （3）从实验原理图上看，该实验的系统误差主要来源于_____。为了减小系统误差，将该实验装置进行微调，便可减小系统误差，做法是_____。 13. 新能源是指传统能源之外的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，我国幅员辽阔，水资源比较丰富。已知某水力发电站的输出电压为、输出功率为，发电站通过升压变压器将电压升高，然后通过总电阻为的输电线向远处输电，最后通过降压变压器向用户供电，可同时让1600个额定电压220V、额定功率60W的用电器（并联）正常工作。假设变压器均为理想变压器。求： （1）输电线上电流为多大？ （2）升压变压器的匝数比以及降压变压器的匝数比分别为多少？ 14. 如图甲所示，电阻，平行于斜面底边的导体棒电阻，放在倾角足够长的光滑平行导轨上。导体棒长等于导轨宽度为，区域内有垂直于导轨的匀强磁场，该区域面积，匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。导体棒在时由静止释放，在时进入磁场区域，并恰好做匀速直线运动，重力加速度取，，不计空气阻力。求： （1）与的距离； （2）进入磁场时的感应电动势大小； （3）在前1.5s内电路中产生的内能。 15. 磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，区域存在垂直平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为（未知）。第一象限内存在边长为的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直平面向里，其磁感应强度大小为（未知），但满足。某质量为m、电荷量为的带电粒子通过速度选择器后，在平面内垂直y轴射入区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小已知，不考虑该粒子的重力。 （1）求该粒子通过速度选择器的速率； （2）求以及y轴上可能检测到该粒子的范围； （3）定义磁屏蔽效率，若在Q处检测到该粒子，则是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大通县朔山中学2025~2026学年度第一学期第三次阶段检测 高三物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：必修第一、二、三册，选择性必修第二册第一~三章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 电磁炉（或电磁灶）是家家户户常见的电器，如图所示.关于电磁炉，以下说法中正确的是（　　） A. 烹调锅换成陶瓷的也可以正常加热食物 B. 电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的 C. 电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的 D. 在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 【答案】B 【解析】 【详解】ABC.由题意知，电磁炉的原理是利用涡流加热的.交变电流通过线圈产生变化的磁场，在铁质锅体底部产生涡流，使锅体被加热，从而加热锅内食物，烹调锅换成陶瓷的不可以正常加热食物，故AC错误，B项正确； D.电磁炉工作依靠变化的磁场传递能量，在锅和电磁炉中间放一纸板，电磁炉依然能起到加热的作用，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中 （ ） A. 通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 B. 通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 C. 电容器的B极板带正电，线圈与磁铁相互吸引 D. 电容器的B极板带负电，线圈与磁铁相互排斥 【答案】B 【解析】 【详解】AB、当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为b→a．根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥；综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b→a，磁铁与线圈相互排斥，故A错误，B正确； CD、由上分析可知，B板带正电，且线圈与磁铁相互排斥，故CD错误； 故选B． 3. 如图所示，平行导轨间距为，其左端接一个电阻，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于平行金属导轨所在平面向上。一根金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻均不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度在导轨上滑行时，通过电阻的电流大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】金属棒垂直于磁场放置，运动速度与棒垂直，且，即已构成两两相互垂直的关系，接入导轨间的有效长度为 金属棒产生的电动势为 则通过电阻的电流大小为 故选D。 4. 如图所示，、分别是长方形、边的中点，以为直径的半圆内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。一群重力不计、电荷量的带电粒子，以速度沿垂直方向且垂直于磁场射入磁场区域。不考虑粒子间的相互作用，若从点射入的带电粒子刚好沿直线通过，则在长方形区域所加电场的大小和方向可能是（ ） A. ，与边平行向下 B. ，与边平行向上 C. ，与边平行向下 D. ，与边平行向上 【答案】C 【解析】 【详解】若从点射入的带电粒子刚好沿直线通过，则粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡，即 解得 由左手定则可判断粒子所受的洛伦兹力方向向上，所以粒子所受的电场力方向向下，粒子带正电，则电场方向与边平行向下。 故选C。 5. 如图所示，一根长、质量的通电直导线垂直纸面水平放置在倾角为37°的斜面上，电流方向垂直纸面向外，电流大小。用平行于斜面的轻绳拴住导线不动，整个装置放在方向沿斜面向上的匀强磁场中。已知重力加速度，，要使斜面对导线的支持力为零，则磁感应强度的大小至少应为（ ） A. 0.06T B. 0.08T C. 0.1T D. 0.12T 【答案】B 【解析】 【详解】 电流垂直纸面向外，磁场方向沿斜面向上，电流与磁场垂直，根据左手定则，安培力方向为垂直斜面向上，安培力大小  要求斜面对导线支持力为零，绳子拉力平行于斜面，在垂直斜面方向无分量，因此垂直斜面方向受力平衡：安培力平衡重力垂直斜面向下的分力，即：  解得 故选B 。 6. 图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10 Ω，外接一只电阻为90 Ω 的灯泡，不计电路的其他电阻，则 A. t＝0时刻线圈平面与中性面垂直 B. 每秒钟内电流方向改变100次 C. 灯泡两端的电压为22 V D. 0～0.01 s时间内通过灯泡的电荷量为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图乙电动势随时间变化的正弦规律图象可知：计时起点e＝0，即从中性面开始计时，A错误； B．由图象可知：电动势周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，即每秒钟内电流方向改变100次，B正确； C．由图象可知：电动势的有效值为22 V，所以灯泡两端的电压为: U＝×22 V＝19.8 V 故C错误； D．0～0.01 s时间内通过灯泡的电流均为正方向，所以电荷量不为0，D错误． 7. 如图所示，边长为的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通有沿逆时针方向的电流，电流的大小为，图中虚线过边和边中点，在虚线的下方有一垂直导线框向外的匀强磁场，其磁感应强度大小为。导线框所受安培力大小和方向为（ ） A. ，方向竖直向上 B. ，方向竖直向下 C. ，方向竖直向上 D. ，方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】对于处在匀强磁场中的任意弯曲导线，安培力的大小等效于（导线两端点的直线长度）通以相同电流的安培力。 本题中，虚线下方磁场内的导线部分起点为边中点，终点为边中点，根据等边三角形中位线性质，两端点的直线距离（有效长度） 由安培力公式 得：  等效电流方向从中点流向中点，为水平向右；磁场垂直纸面向外，根据左手定则：磁感线穿掌心（掌心向外对着观察者），四指指向电流方向（向右），大拇指指向竖直向下，即安培力方向竖直向下。 因此安培力大小为，方向竖直向下。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，竖直面内的固定圆环光滑，两个有孔的小球A和B套在环上。中间用一根轻绳相连，B处在过圆心的水平线上，绳与水平方向的夹角为时A、B均保持静止，已知B的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 绳的张力大小等于 B. A的质量为2m C. 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为 D. 剪断细绳的瞬间A的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题意对B球受力分析，如图所示 由平衡条件有 解得细线对B球的拉力 对A球受力分析，在水平方向 在竖直方向 联立可解得 故A错误，B正确； CD．剪断细线的瞬间，将重力和支持力沿切线方向和径向分解，切向的合力产生瞬时加速度，则 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个单匝线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容，穿过线圈的磁通量随时间的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 线圈中磁通量的变化率为 B. 电容器两极板间的电压为4.0V C. 电容器所带电荷量为 D. 电容器下极板的电势高于上极板的电势 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图乙可得，磁通量变化率的大小为 ，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，单匝线圈（）的感应电动势  电容器两端电压等于线圈的感应电动势，即，故B错误； C．电容器带电荷量 ，故C正确； D．原磁场垂直纸面向外，且磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场同向（向外），由右手螺旋定则可知线圈感应电流为逆时针方向；线圈作为电源，内部电流从负极流向正极，因此线圈接电容器下极板的一端为正极，下极板电势高于上极板，故D正确。 故选CD 。 10. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。若静电分析器通道中心线的半径为，均匀辐向电场的电场强度大小为，磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、带电荷量为的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点，不计粒子重力。则（ ） A. 粒子带正电荷，极板比极板的电势高 B. 加速电场的电压 C. 、之间的距离为 D. 只有电荷量相同的粒子才能打在胶片上的同一点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子在静电分析器内做圆周运动，电场力提供向心力，说明粒子带正电荷。带正电粒子在加速电场中向右加速，电场方向向右，沿电场线方向电势降低，因此左极板电势高于右极板，故A正确； B．粒子在静电分析器中，由电场力提供向心力，有 解得 粒子在加速电场中，由动能定理得 代入，解得，故B错误； C．粒子在磁分析器中，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 代入，解得 粒子垂直边界进入磁场，轨迹为半圆，为轨迹直径，因此，故C正确； D．由可知，只有粒子比荷​相同，轨迹半径才相同，才能打在胶片同一点，不是只有电荷量相同就能打在同一点，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 下图是用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等的时间的位置图，用于探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是_____（选填选项前的字母）。 A. 选择体积小、质量大的小球 B. 借助重垂线确定竖直方向 C. 先抛出小球，再打开频闪仪 D. 水平抛出小球 （2）如图，以小球左边第一个位置（不是平抛起始点）的中心为起点，从左向右各位置间的水平间距依次为，、，若满足_____，可以说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动；竖直间距依次为，、，若满足_____，可以说明平抛运动在竖直方向的分运动是匀变速直线运动。 【答案】（1）ABD （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．选择体积小、质量大的小球，以减小阻力的影响，选项A正确； B．借助重垂线确定竖直方向，选项B正确； C．先打开频闪仪，再抛出小球，选项C错误； D．水平抛出小球，让小球做平抛运动，选项D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 [1][2]因闪光的时间间隔相同，则若满足 可以说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动； 竖直间距依次为，、，若满足 可以说明平抛运动在竖直方向的分运动是匀变速直线运动。 12. 某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材： 电压表V（量程0~3V，内阻约为10kΩ）； 电流表G（量程0~3mA，内阻）； 滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）； 定值电阻（阻值为）。 （1）为了准确测量电流，首先应将电流表G进行改装。电流表G与定值电阻并联，则改装后电流表的量程是_____mA。 （2）根据如图甲所示的实验原理图，正确连接电路进行实验测量并得到几组数据，处理实验数据时，由于电流表G改装后其表盘没有更换新刻度盘，该同学以电流表G的示数为横坐标，以电压表V的示数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线。根据图线可求出电源的电动势_____V，电源的内阻_____Ω。（结果均保留到小数点后两位） （3）从实验原理图上看，该实验的系统误差主要来源于_____。为了减小系统误差，将该实验装置进行微调，便可减小系统误差，做法是_____。 【答案】（1）0~600 （2） ①. 1.49 ②. 0.88 （3） ①. 电压表的分流 ②. 电流表直接与电源串联##电压表仅测电阻两端的电压 【解析】 【小问1详解】 电流表的量程 即量程扩大为原来的200倍。 【小问2详解】 [1][2]图线的纵截距为1.49V（半刻度估读），故 电流表示数 此时 路端电压 电源内阻 【小问3详解】 该实验的原理是 路端电压是准确的路端电压，但电压表有分流作用，因此代入计算的电流偏小；将电流表直接与电源串联后，电流表内阻视为电源的部分内阻，根据闭合电路欧姆定律有 由于电流表的内阻已知，因此可更准确测出电源的电动势和内阻。 13. 新能源是指传统能源之外的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，我国幅员辽阔，水资源比较丰富。已知某水力发电站的输出电压为、输出功率为，发电站通过升压变压器将电压升高，然后通过总电阻为的输电线向远处输电，最后通过降压变压器向用户供电，可同时让1600个额定电压220V、额定功率60W的用电器（并联）正常工作。假设变压器均为理想变压器。求： （1）输电线上电流为多大？ （2）升压变压器的匝数比以及降压变压器的匝数比分别为多少？ 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，降压变压器的输出功率为 由能量守恒定律可知输电线上损耗的功率为 设输电电流为，则 解得 【小问2详解】 升压变压器原线圈的电流为 由公式 可得升压变压器原副线圈的匝数比为 由公式 可得升压变压器副线圈的输出电压为 输电线上损失的电压为 降压变压器原线圈的输入电压为 由公式 可得降压变压器原副线圈的匝数比为 14. 如图甲所示，电阻，平行于斜面底边的导体棒电阻，放在倾角足够长的光滑平行导轨上。导体棒长等于导轨宽度为，区域内有垂直于导轨的匀强磁场，该区域面积，匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。导体棒在时由静止释放，在时进入磁场区域，并恰好做匀速直线运动，重力加速度取，，不计空气阻力。求： （1）与的距离； （2）进入磁场时的感应电动势大小； （3）在前1.5s内电路中产生的内能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在内，经过的时间 导体棒AB未进入磁场区域，不受安培力，沿光滑导轨匀加速下滑，由牛顿第二定律得 解得加速度 导体棒AB下滑的位移大小即为AB与PQ的距离，由匀变速直线运动位移与时间的关系得 【小问2详解】 由匀变速直线运动速度与时间的关系，得进入磁场时速度 后磁感应强度不变，感应电动势的大小为 【小问3详解】 在内，由图可得磁感应强度变化率 感生电动势 由焦耳定律，电路中产生的内能 在内，经过的时间 由焦耳定律，电路中产生的内能 电路中产生的总内能 15. 磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，区域存在垂直平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为（未知）。第一象限内存在边长为的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直平面向里，其磁感应强度大小为（未知），但满足。某质量为m、电荷量为的带电粒子通过速度选择器后，在平面内垂直y轴射入区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小已知，不考虑该粒子的重力。 （1）求该粒子通过速度选择器的速率； （2）求以及y轴上可能检测到该粒子的范围； （3）定义磁屏蔽效率，若在Q处检测到该粒子，则是多少？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由于该粒子在速度选择器中受力平衡，故 其中 则该粒子通过速度选择器的速率为 【小问2详解】 粒子在区域内做匀速圆周运动，从ON的中点垂直ON射入磁屏蔽区域，由几何关系可知 由洛伦兹力提供给向心力 联立可得 由于，根据洛伦兹力提供给向心力 解得 当时粒子磁屏蔽区向上做匀速直线运动，离开磁屏蔽区后根据左手定则，粒子向左偏转，如图所示 根据洛伦兹力提供向心力 可得 故粒子打在y轴3L处，综上所述y轴上可能检测到该粒子的范围为。 【小问3详解】 若在Q处检测到该粒子，如图 由几何关系可知 解得 由洛伦兹力提供向心力 联立解得 其中 根据磁屏蔽效率可得若在Q处检测到该粒子，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $