精品解析：山西忻州市第一中学校2025-2026学年第一学期高二期末考试物理试卷

2025-2026学年第一学期高二年级期末考试物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4、考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交 一、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. 如图所示，一正方形导线框在垂直纸面向外的匀强磁场中运动。以下四种运动中，导线框平面与纸面平行，则能在导线框中产生感应电流的是（　　） A. 导线框向左平动出磁场的过程 B. 导线框在磁场中向下平动 C. 导线框在磁场中垂直纸面向外平动 D. 导线框在磁场中绕正方形中心，在纸面内转动 2. 如图所示，、是圆的两个互相垂直的直径，在A点固定一个点电荷，在C点固定另一个点电荷，这时两点电荷间的库仑力大小为F，若将C点的点电荷移到B点，则两点电荷间的库仑力大小为（　　） A. B. C. 2F D. 3. 利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关S，待电路稳定后，在电容器间的P点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是（　　） A. 断开开关S B. 将电容器的上极板M上移一小段距离 C. 将电容器的下极板N左移一小段距离 D. 增大的阻值 4. 两根通有相同电流的长直导线垂直平面固定在D、E两点，电流方向如图所示。D、E两点坐标为和，B点的坐标为。在适当位置安放垂直坐标平面的第三根通电的长直导线，可以使B点的磁感应强度为零，则第三根导线可能（　　） A. 在位置A，并通以垂直平面向外的电流 B. 在位置B，并通以垂直平面向里的电流 C. 在位置C，并通以垂直平面向外的电流 D. 在位置O，并通以垂直平面向里的电流 5. 如图所示，在边长为l的正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），a、b两粒子从边的中点P处平行边垂直磁场射入，已知两粒子入射时速度大小相等，经磁场偏转后，a粒子从A点射出，b粒子从的中点N垂直射出。不计粒子重力及其相互间的作用力，则（　　） A. a粒子带正电 B. b粒子带负电 C. a、b粒子的比荷之比为2∶1 D. a、b粒子的电荷量之比为2∶1 6. 如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（　　） A. 0~4s内，a、b间的电势差 B. 4~6s内线圈有扩大的趋势 C. 0~4s内通过电阻R的电荷量为6C D. 4~6s内电阻R产生的焦耳热为16J 7. 如图所示，虚线表示位于O点的点电荷Q产生的电场的等势面，相邻等势面间电势差大小相等且为8V，一质子（电荷量为e）仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示。已知质子经过a点时的动能为20eV，经过f点时电势能为，a、b、c、d、f是质子运动轨迹与各等势面的交点。下列说法正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. 质子经过b点时动能为28eV C. 质子经过d点时电势能为 D. d点电势高于a点电势 二、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，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的LC 振荡电路中电容器极板带电情况和线圈L 中电流产生的磁场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻电容器处于放电状态 B. 该时刻线圈中的磁场能正在减少 C. 电容器两极板间的电场强度正在减小 D. 若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小 9. 远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当S由1改接为2时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表读数增大 B. 电流表读数增大 C. 输电线上损耗的功率减小 D. 用户的功率减小 10. 如图所示，将质量为m的闭合矩形导线框abcd先后两次从图示位置由静止释放，穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。已知ab边长为2L，bc边长为L，磁场的宽度。不计空气阻力，重力加速度为g，导线框由粗细均匀的同种材料制成。下列判断正确的是（　　） A. 第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为2mgL B. 第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为4g C. 先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为1∶2 D. 先后两次刚进入磁场时，ab两点间的电势差大小之比为1∶4 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管的绕线方向如图乙所示。 （1）实验现象：将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。 （2）实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向_________（填写“相同”或“相反”）。 （3）总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的_________。 12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径_________mm。 （2）要测量金属丝的电阻（阻值约为几欧姆），该同学根据实验室提供的器材选取合适的器材：电压表的量程为3V，内阻几千欧姆；电流表量程为0.6A，内阻约为几欧姆；滑动变阻器的最大阻值为5欧，干电池两节，开关一个，导线若干；实验要求尽可能减小误差，电压能从零开始调节，请根据要求将图乙电路连接完整_________；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最_________（填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关后，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，作图像如图丙所示，则金属丝的电阻_________Ω（结果保留2位有效数字）；若金属丝的长度为1m，则求得金属丝的电阻率_________ （结果保留2位有效数字），本实验测电阻时，由于电表内阻的影响，使测得的电阻率比实际值_________（填“大”或“小”）。 13. 如图所示为交流发电机示意图，匝数的矩形线圈abcd，边长分别为和，阻值为，在磁感应强度的匀强磁场中绕线圈中轴线以的角速度匀速转动，线圈和外部的定值电阻R相连接，已知时刻为图示位置，求： （1）交变电流的感应电动势瞬时值表达式。 （2）电阻R上所消耗的电功率。 （3）由图示位置转过的过程中，通过R的电量。 14. 如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限内有两块与x轴平行、间距为d的水平金属板M、N，N板与x轴的距离，两板间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。虚线经过原点O，与x轴的夹角，其左下方有一个具有左右平行边界（边界均与y轴平行）的场区，场区内存在竖直向上的匀强电场（大小未知）和垂直纸面向外的匀强磁场B（大小未知），一个质量为m、电荷量为的带电液滴从靠近M板处由静止释放，经加速后从Q点进入磁场与电场的重叠场区（P、Q到y轴的距离均为d），液滴在重叠场区做匀速圆周运动后恰好不从场区左侧边界射出，经边的A点射出（图中未画出）。已知重叠场区左、右两平行边界间距为8d，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）液滴从Q点射入重叠场区时的速度的大小； （2）和B的大小； （3）液滴在重叠场区运动过程所经历的时间t。 15. 如图甲所示，足够长倾斜导轨与水平面的夹角为，上端MN间、底端均与阻值为R的定值电阻相连，导轨的宽度为l。导轨平面内有平行且垂直导轨的虚线ab、cd，正方形区域MNba内存在垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示；cd与底端间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。PQ是长度为l、质量为m、阻值为R垂直导轨放置的导体棒，其他电阻不计，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。若内PQ在下方磁场区域的某位置恰能静止，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值。 （1）求内通过PQ的电流大小I； （2）求时刻PQ的速度大小； （3）若已知到时间内PQ沿导轨下滑的距离为x，求此过程PQ产生的焦耳热Q以及通过PQ的电荷量q的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期高二年级期末考试物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4、考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交 一、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. 如图所示，一正方形导线框在垂直纸面向外的匀强磁场中运动。以下四种运动中，导线框平面与纸面平行，则能在导线框中产生感应电流的是（　　） A. 导线框向左平动出磁场的过程 B. 导线框在磁场中向下平动 C. 导线框在磁场中垂直纸面向外平动 D. 导线框在磁场中绕正方形中心，在纸面内转动 【答案】A 【解析】 【详解】A．导线框向左平动出磁场的过程，磁通量减小，有感应电流产生，A正确； B．导线框在磁场中向下平动，磁通量不变，无感应电流产生，B错误； C．导线框在磁场中垂直纸面向外平动，磁通量不变，无感应电流产生，C错误； D．导线框在磁场中绕正方形中心，在纸面内转动，磁通量不变，无感应电流产生，D错误。 故选A。 2. 如图所示，、是圆的两个互相垂直的直径，在A点固定一个点电荷，在C点固定另一个点电荷，这时两点电荷间的库仑力大小为F，若将C点的点电荷移到B点，则两点电荷间的库仑力大小为（　　） A. B. C. 2F D. 【答案】C 【解析】 【详解】设圆的半径为，两点电荷的电荷量分别为、，则 当两点电荷在、两点时， 所以两点电荷间的库仑力大小 故选C。 3. 利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关S，待电路稳定后，在电容器间的P点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是（　　） A. 断开开关S B. 将电容器的上极板M上移一小段距离 C. 将电容器的下极板N左移一小段距离 D. 增大的阻值 【答案】C 【解析】 【分析】电路稳定后，电容器与并联，电容器两端电压等于两端的电压，液滴静止满足 （为极板间距） 【详解】A．断开开关后，电容器会通过、放电，电容器电压逐渐降低，电场强度减小，电场力小于重力，液滴无法保持静止，故A错误； B．闭合开关时，电容器电压不变，上极板上移后极板间距增大，由得电场强度减小，电场力小于重力，液滴无法保持静止，故B错误； C．下极板左移，仅减小极板正对面积，电容器电压不变、极板间距不变，由得电场强度不变，电场力仍等于重力，液滴保持静止，故C正确； D．增大的阻值，电路总电阻增大，总电流减小，两端电压减小，电容器电压减小，电场强度减小，电场力小于重力，液滴无法保持静止，故D错误。 故选C。 4. 两根通有相同电流的长直导线垂直平面固定在D、E两点，电流方向如图所示。D、E两点坐标为和，B点的坐标为。在适当位置安放垂直坐标平面的第三根通电的长直导线，可以使B点的磁感应强度为零，则第三根导线可能（　　） A. 在位置A，并通以垂直平面向外的电流 B. 在位置B，并通以垂直平面向里的电流 C. 在位置C，并通以垂直平面向外的电流 D. 在位置O，并通以垂直平面向里的电流 【答案】A 【解析】 【详解】根据安培定则，、两位置的通电长直导线在点产生的磁场方向如图所示 由矢量合成法则，可知合磁场方向沿轴负方向，第三根长直导线放置的位置在并通以垂直平面向外的电流，或放在通以垂直平面向里的电流，产生的磁场都在轴正方向，点的合磁感应强度可能为零。 故选A。 5. 如图所示，在边长为l的正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），a、b两粒子从边的中点P处平行边垂直磁场射入，已知两粒子入射时速度大小相等，经磁场偏转后，a粒子从A点射出，b粒子从的中点N垂直射出。不计粒子重力及其相互间的作用力，则（　　） A. a粒子带正电 B. b粒子带负电 C. a、b粒子的比荷之比为2∶1 D. a、b粒子的电荷量之比为2∶1 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由左手定则可知，粒子带负电，粒子带正电，AB错误； CD．由图可知、粒子圆周运动半径 由则，又入射时两粒子速度相等，故可得 a、b粒子的电荷量之比不能确定，C正确，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（　　） A. 0~4s内，a、b间的电势差 B. 4~6s内线圈有扩大的趋势 C. 0~4s内通过电阻R的电荷量为6C D. 4~6s内电阻R产生的焦耳热为16J 【答案】C 【解析】 【详解】A．内，感应电动势为 路端电压为 根据楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，则、间的电势差为，故A错误； B．内，磁通量减小，但由于线圈不在磁场中，不受安培力作用，故无扩大趋势，故B错误； C．内通过电阻的电荷量，故C正确； D．产生的电动势 故产生的焦耳热，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，虚线表示位于O点的点电荷Q产生的电场的等势面，相邻等势面间电势差大小相等且为8V，一质子（电荷量为e）仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示。已知质子经过a点时的动能为20eV，经过f点时电势能为，a、b、c、d、f是质子运动轨迹与各等势面的交点。下列说法正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. 质子经过b点时动能为28eV C. 质子经过d点时电势能为 D. d点电势高于a点电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为质子做曲线运动，所受电场力指向运动轨迹凹侧，所以由图可知，质子所受电场力指向点电荷Q，因为质子带正电，所以点电荷Q带负电，故A错误； CD．因为质子经过f点时电势能为-40eV，所以f点所在等势面电势为-40V，又因为点电荷Q带负电、沿电场线方向电势逐渐降低、相邻等势面间电势差大小相等且为8V，所以图中由外向里的各等势面电势依次为：-32V、-40V、-48V、-56V、-64V；则d点电势低于a点电势，质子经过d点时电势能为-56eV，CD错误； B．质子经过a点时动能为20eV、质子经过a点时电势能为-32eV； 则由能量守恒可知Eka+Epa=Ekb+Epb 即20eV-32eV=Ekb-40eV 解得Ekb=28eV 故B正确。 故选B。 二、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，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的LC 振荡电路中电容器极板带电情况和线圈L 中电流产生的磁场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻电容器处于放电状态 B. 该时刻线圈中的磁场能正在减少 C. 电容器两极板间的电场强度正在减小 D. 若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则，可知线圈上电流的方向为逆时针（俯视），电容器正在充电，故A错误； BC．电容器正在充电，电容器中电场能增加，则线圈中的磁场能正在减少，电容器两极板间的电场强度正在增加，故B正确，C错误； D．电磁振荡的周期为，线圈中无铁芯，则其自感系数比有铁芯时小，故周期将减小，故D正确。 故选 BD。 9. 远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当S由1改接为2时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表读数增大 B. 电流表读数增大 C. 输电线上损耗的功率减小 D. 用户的功率减小 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．由 原线圈输入电压及输电功率率恒定，减小，则减小 原线圈输出端 则电流表读数增大，输电线上电压降增大 损耗的功率增大 则副线圈输入电压减小 又 故电压表读数减小，故AC错误，B正确； D．用户的功率减小,故D正确。 故选BD 。 10. 如图所示，将质量为m的闭合矩形导线框abcd先后两次从图示位置由静止释放，穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。已知ab边长为2L，bc边长为L，磁场的宽度。不计空气阻力，重力加速度为g，导线框由粗细均匀的同种材料制成。下列判断正确的是（　　） A. 第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为2mgL B. 第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为4g C. 先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为1∶2 D. 先后两次刚进入磁场时，ab两点间的电势差大小之比为1∶4 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．已知ab边长为2L，则第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为Ep=2mgL，故A正确； B．设线框的电阻为R，刚进入磁场时的速度大小为v。第一次进入磁场过程中线框恰好做匀速直线运动，则有 第二次刚进入磁场时安培力大小为 方向向上；根据牛顿第二定律可得FA-mg=ma 解得a=3g，故B错误； C．第一次刚进入磁场时，产生的感应电动势为E=BLv 第二次刚进入磁场时产生的感应电动势为E′=2BLv 所以先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为1：2，故C正确； D．第一次刚进入磁场时，ab两点间的电势差 第二次刚进入磁场时，ab两点间的电势差大小为 所以先后两次刚进入磁场时，ab两点间的电势差之比为U1：U2=1：4，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管的绕线方向如图乙所示。 （1）实验现象：将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。 （2）实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向_________（填写“相同”或“相反”）。 （3）总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的_________。 【答案】（1） （2）相反 （3）磁通量的变化 【解析】 【小问1详解】 条形磁铁S极向下插入时，磁铁外部磁感线指向S极，因此穿过螺线管的原磁场方向向上，且插入过程中向上的磁通量增加。根据楞次定律，感应电流的磁场会阻碍磁通量增加，因此感应磁场方向向下，再结合右手螺旋定则，可判断线圈中感应电流方向沿乙图箭头方向。 【小问2详解】 穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反； 【小问3详解】 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径_________mm。 （2）要测量金属丝的电阻（阻值约为几欧姆），该同学根据实验室提供的器材选取合适的器材：电压表的量程为3V，内阻几千欧姆；电流表量程为0.6A，内阻约为几欧姆；滑动变阻器的最大阻值为5欧，干电池两节，开关一个，导线若干；实验要求尽可能减小误差，电压能从零开始调节，请根据要求将图乙电路连接完整_________；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最_________（填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关后，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，作图像如图丙所示，则金属丝的电阻_________Ω（结果保留2位有效数字）；若金属丝的长度为1m，则求得金属丝的电阻率_________ （结果保留2位有效数字），本实验测电阻时，由于电表内阻的影响，使测得的电阻率比实际值_________（填“大”或“小”）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 左 （3） ①. ②. 1.7 ③. 小 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，金属丝的直径 【小问2详解】 [1]由于金属丝电阻较小，因此电流表采用外接法；由于电压要求从零调起，因此滑动变阻器采用分压接法，将图乙电路连接完整，如图所示 [2]闭合开关前，为使滑动变阻器开始输出电压为零，应将滑动变阻器的滑片移到最左端。 【小问3详解】 [1]根据题意，有由图丙可知，金属丝的电阻。 [2]根据题意，由电阻定律有 整理可得。 [3]由于电压表分流，使测得的电阻偏小，测得的电阻率比实际值小。 13. 如图所示为交流发电机示意图，匝数的矩形线圈abcd，边长分别为和，阻值为，在磁感应强度的匀强磁场中绕线圈中轴线以的角速度匀速转动，线圈和外部的定值电阻R相连接，已知时刻为图示位置，求： （1）交变电流的感应电动势瞬时值表达式。 （2）电阻R上所消耗的电功率。 （3）由图示位置转过的过程中，通过R的电量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，时刻线圈垂直于中性面，故交变电流的感应电动势瞬时值表达式为 其中 则感应电动势瞬时值表达式为。 【小问2详解】 根据题意可知，感应电动势的有效值为 感应电流的有效值为 则电阻R上所消耗的电功率。 【小问3详解】 由图示位置转过的过程中有 平均电流为 平均感应电动势为 磁通量的变化量为 联立解得。 14. 如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限内有两块与x轴平行、间距为d的水平金属板M、N，N板与x轴的距离，两板间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。虚线经过原点O，与x轴的夹角，其左下方有一个具有左右平行边界（边界均与y轴平行）的场区，场区内存在竖直向上的匀强电场（大小未知）和垂直纸面向外的匀强磁场B（大小未知），一个质量为m、电荷量为的带电液滴从靠近M板处由静止释放，经加速后从Q点进入磁场与电场的重叠场区（P、Q到y轴的距离均为d），液滴在重叠场区做匀速圆周运动后恰好不从场区左侧边界射出，经边的A点射出（图中未画出）。已知重叠场区左、右两平行边界间距为8d，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）液滴从Q点射入重叠场区时的速度的大小； （2）和B的大小； （3）液滴在重叠场区运动过程所经历的时间t。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 从板到点，根据动能定理 解得 【小问2详解】 液滴在重叠场区做匀速圆周运动，则有 解得 在重叠场区轨迹如图所示 根据几何关系 解得 根据 解得 【小问3详解】 液滴做圆周运动的周期 液滴在重叠场区运动过程所经历的时间 15. 如图甲所示，足够长倾斜导轨与水平面的夹角为，上端MN间、底端均与阻值为R的定值电阻相连，导轨的宽度为l。导轨平面内有平行且垂直导轨的虚线ab、cd，正方形区域MNba内存在垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示；cd与底端间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。PQ是长度为l、质量为m、阻值为R垂直导轨放置的导体棒，其他电阻不计，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。若内PQ在下方磁场区域的某位置恰能静止，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值。 （1）求内通过PQ的电流大小I； （2）求时刻PQ的速度大小； （3）若已知到时间内PQ沿导轨下滑的距离为x，求此过程PQ产生的焦耳热Q以及通过PQ的电荷量q的大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，时间内，处于静止状态，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 根据题意可知，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值，导体棒切割磁感线运动，且做匀速运动，则有 此导体棒产生的感应电动势 回路的总电阻为 回路中电流为 联立解得 【小问3详解】 根据题意，对由动能定理有 由功能关系可知系统产生的总焦耳热 则此过程PQ产生的焦耳热 解得 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路的欧姆定律有 则通过PQ的电荷量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $