精品解析：湖北省荆州中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

荆州中学2025~2026学年高二上学期期末考试 物理试题 （全卷满分100分 考试用时75分钟） 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 1. 下列各图中有关安培力和洛伦兹力的方向的判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．正电荷运动方向与磁场方向平行，洛伦兹力为0，故A错误。 B．负电荷向下运动，磁场垂直纸面向外。根据左手定则：磁感线穿手心（手心朝纸内），负电荷四指指向运动反方向（向上），大拇指指向右，即洛伦兹力向右，故B正确。 C．电流垂直纸面向里，磁场向上。根据左手定则：磁感线穿手心（手心向下），四指指向电流方向（向里），大拇指指向右，即安培力向右，故C错误。 D．电流垂直纸面向外，磁场垂直纸面向里，电流方向和磁场方向平行，即安培力为零，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，两根互相平行的长直导线通过纸面上的两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。两根导线连线的中点为，a、b、c、d四点关于O对称分布。下列判断正确的是（　　） A. a、b两点处的磁感应强度相同 B. O点处的磁感应强度大小为0 C. c点处的磁感应强度方向平行于ab连线 D. c、d两点处的磁感应强度方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据安培定则两导线分别在a、b、c、d和O点的磁感应强度的方向及叠加情况，如图所示 结合对称性可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确； B．根据安培定则，两条通电直导线在O点产生的磁场方向均向下，可知点O处的磁感应强度不为零，故B错误； C．由A项分析图可知，c点处的磁感应强度方向垂直于ab的连线，故C错误； D．由A项分析图可知，c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同。故D错误。 故选A。 3. 法拉第和麦克斯韦分别用电场线来描述静电场和感生电场。关于电场线，下列说法正确的是（　　） A. 静电场里电场线的疏密可以表示场强大小，感生电场里的不能 B. 静电场的电场线是由高电势指向低电势的 C. 感生电场的电场线是不闭合的 D. 感生电场的电场线可以相交 【答案】B 【解析】 【详解】A．在静电场中，电场线的疏密表示场强大小，在感生电场中，电场线的疏密同样可以表示场强大小，故A错误； B．在静电场中，电场线总是从高电势点指向低电势点，故B正确； C．感生电场是由变化的磁场产生的涡旋电场，其电场线是闭合的，故C错误； D．在任何电场中，电场线都不能相交，故D错误。 故选B。 4. 演示电磁感应现象的“跳环实验”如图所示。插有铁芯的螺线管直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，螺线管与电源、开关相连，线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环立刻向上跳起。下列说法中正确的是（　　） A. 若保持开关闭合，跳起的铝环会停留在某一高度不落下来 B. 若保持开关闭合，跳起的铝环会落回原处 C. 若断开开关，铝环又将跳起 D. 若将电源的正、负极对调后再闭合开关，铝环不会跳起 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关的瞬间，穿过铝环的磁通量瞬间增大，铝环中产生感应电流，铝环所受安培力向上，若大于重力则向上跳起。若保持开关闭合，穿过铝环的磁通量不变，铝环中没有感应电流，不受安培力作用，不会停留在某个位置，将落回到原处，故A错误，B正确； C．若断开开关，穿过铝环的磁通量减小，铝环中会产生感应电流，根据楞次定律，感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的减小，因此铝环会受到向下的安培力，不会跳起，故C错误； D．将电源正、负极对调后再闭合开关，穿过铝环的磁通量仍然是从无到有地增大，铝环中会产生感应电流，受到向上的安培力，仍然会跳起，只是电流方向相反，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，在水平向里的有界匀强磁场中，用弹簧测力计静止悬挂一半径为R、粗细均匀的刚性细金属圆环，磁场的磁感应强度大小为B， MN为磁场的上边界，此时弹簧测力计的示数为F。现使弹簧测力计拉着圆环一起以速度v竖直向上匀速运动，圆环运动过程中环面始终与磁场垂直，当圆环刚好有一半出磁场时，弹簧测力计的示数为2F，则下列判断正确的是（　　） A. 圆环出磁场的整个过程中，环内产生的感应电动势一直增大 B. 圆环出磁场过程中，有收缩趋势 C. 圆环出磁场的整个过程中，弹簧测力计的示数一直增大 D. 金属圆环单位长度的电阻为 【答案】D 【解析】 【详解】A．感应电动势，为切割磁感线的有效长度：圆环出磁场过程中，有效长度先从0增大到（一半出磁场时），再减小到0，因此感应电动势先增大后减小，故A错误。 B．根据楞次定律，圆环出磁场时，穿过圆环的向里磁通量减小，感应电流的效果阻碍磁通量减小，因此圆环有扩张趋势（增大面积阻碍磁通量减小），故B错误。 C．弹簧测力计示数满足  安培力  由于先增大后减小，因此先增大后减小，也先增大后减小，故C错误。 D．当圆环刚好一半出磁场时，有效切割长度 感应电动势 设单位长度电阻为，圆环总电阻 感应电流  安培力 匀速运动受力平衡 解得 故D正确。 故选D。 6. 如图，边长为的正方形区域内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，区域中心有一粒子源S（体积不计），可源源不断地向平面内各个方向发射速率均为、质量均为、电荷量均为的同种带正电粒子，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】由洛伦兹力提供向心力得 解得 粒子在磁场中的运动周期为 当粒子在磁场中运动时间最长时，其轨迹对应的圆心角最大，此时弦长最大，如图所示 可知粒子在磁场中运动的最长时间为 当粒子在磁场中运动时间最短时，其轨迹对应的圆心角最小，此时弦长最小，如图所示 可知粒子在磁场中运动的最短时间为 故选B。 7. 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，直角三角形单匝导体线框OAC，绕过O点垂直于纸面的轴以角速度ω顺时针匀速转动，已知，，，用、、分别表示O、A、C三点电势，则下列说法正确的是（　　） A. ，回路无电流 B. ，回路有电流 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据右手定则可知，，回路的磁通量不变，则无感应电流，故B错误； ACD．因， 可得 可知，回路无电流，故AD错误，C正确。 故选C。 8. 如图所示，光滑水平绝缘桌面上直线边界右侧存在范围足够大的匀强磁场。正方形单匝导线框平放在桌面上，其对角线与垂直。现使线框获得一速度后向右运动。从c点进入磁场瞬间，在c点对线框施加水平向右的力F，使线框保持原速度做匀速直线运动。已知线框速度始终与垂直，线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流大小用表示，线框的位移用x表示，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】设正方形线框的边长为l，电阻为R，当时，线框中的有效长度为 线框中的感应电动势为 线框中的感应电流大小为 线框受到的安培力为 由于线框匀速运动，因此线框受到的安培力与F相等，有 当时，线框中的有效长度为 线框中的感应电动势为 线框中的感应电流大小为 线框受到的安培力为 由于线框匀速运动，因此线框受到的安培力与F相等，有 综上所述，电流I的图像为关于成轴对称的两条线段，力F图像为关于成轴对称的两条抛物线。 故选AD。 9. 如图所示，回旋加速器的两个D形金属盒分别和电压为U的高频交流电源两极相接，两盒内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出粒子的电荷量为（），质量为m，D形盒的半径为R，忽略粒子在电场中运动的时间，下列说法正确的是（　　） A. 所加交流电源的频率为 B. 粒子加速后获得的最大动能为 C. 粒子被加速的次数 D. 该加速器只能加速这一种粒子，要加速其它粒子需改变交流电源频率 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．为了保证粒子每次经过狭缝都能被加速，所加交流电源的周期等于粒子在磁场中的运动周期，则所加交流电源的频率为 可知当两种粒子的比荷相同时，不需要改变交流电源频率，可以加速两种粒子，故AD错误； B．当粒子在磁场中的运动半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大，则有 粒子加速后获得的最大动能为，故B正确； C．根据动能定理可得 联立可得粒子被加速的次数，故C正确。 故选BC。 10. 如图所示， 地面上方空间存在匀强磁场， 磁场方向垂直纸面向里。一质量为、电荷量为的小球从距地面高处由静止释放，小球刚好不会撞到地面。不计空气阻力，重力加速度为。小球静止释放到第一次运动到最低点的过程中， 下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹是椭圆的一部分 B. 该过程中洛伦兹力对小球始终不做功 C. 小球的最大速度为 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球运动过程中，受到重力和洛伦兹力的作用，做的是摆线运动，其运动轨迹不是椭圆的一部分，故A错误； B．小球运动过程中，受到重力和洛伦兹力的作用，洛伦兹力始终与速度垂直不做功，故B正确； C．洛伦兹力不做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，小球静止释放到第一次运动到最低点时减少重力势能最多，则动能最大，由机械能守恒得 解得最大速度 ，故C正确； D．对小球水平方向由动量定理得 其中 解得 ，故D正确。 故选BCD。 二、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题9分） 11. 某兴趣小组的同学想要测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图所示，他们将圆柱体放在水平桌面上，底下垫白纸，并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面。将激光器放置于桌面上，使其发出的光束经圆柱体折射后射出，测出入射角和折射角，利用折射定律计算出折射率。 （1）由于激光束的路径无法直接看见，所以需要用铅笔挡光，从而找到光束的路径，然后在白纸上记下该点的位置，找到两个位置，然后连线即可在白纸上画出光束路径。下列说法正确的是（ ） A. 用上述方法寻找光束路径时，用较细的铅笔挡光更有利于减小实验误差 B. 、两点位置可以利用画出的光线与圆柱底面圆的交点得到 C. 激光器发出的激光不必平行于桌面 D. 实验时要注意入射角不能太大，否则在点可能会发生全反射 （2）如图所示，某同学没有量角器，于是想出一个办法来计算折射率。将延长至，使，分别过O、E作AB、AC的垂线，，则圆柱的折射率_____（从、AD、OD、AE、、中选取必要的量表示） （3）在白纸上描绘圆柱底面圆时，可能会带来误差。如果白纸上描绘的底面圆稍稍偏大（如下图中虚线所示），会导致测得的折射率（ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 没有影响 【答案】（1）AB （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 A．用铅笔挡光，从而找到光束的路径,用较细的铅笔挡光，在白纸上留下的光点较小，能更精准地确定光束的位置，更有利于减小实验误差，故A正确； B．A、B是光束与圆柱底面圆的交点，可通过光线与圆的交点确定位置，故B正确； C．实验中激光需平行于桌面，才能保证光线在同一平面内，测量的入射角和折射角才准确，故C错误； D．光从空气射入圆柱体（光密介质），在B点是入射点，只有光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此B点不会发生全反射，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 根据折射定律 根据几何关系，有， 又因AO=AE 联立可得 【小问3详解】 若描绘的底面圆偏大，会导致测量的折射角偏小，根据 可知测得的折射率会偏大。 故选A。 12. 现需测量一个阻值约为5Ω的电阻，要求测量结果尽量准确，请选择合适的器材进行实验： A.电池组（3V、内阻约1Ω） B.电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω） C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） D.电压表（0~3V，内阻约4kΩ） E.电压表（0~15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（0~2Ω，允许最大电流1A） G.滑动变阻器（0~2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线 （1）上述器材中电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______；（填写器材前的选项） （2）请根据实验要求设计实验电路，将电路原理图画到方格中_______； （3）实验中获得多组实验数据，通过描点作图得到如图所示的直线，请根据图像求出该电阻阻值为_______Ω（保留两位有效数字），该测量值比待测电阻的真实值_______（“偏大”、“偏小”、“相同”）。 【答案】（1） ①. C ②. D ③. F （2） （3） ①. 4.5##4.4##4.6 ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电池组3V，所以电压表选0~3V，故电压表选D。 电阻阻值约为5Ω，电路中最大电流约为 所以电流表选0~0.6A，故电流表选C。 [3]电阻阻值约为5Ω，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选阻值较小的F。 【小问2详解】 滑动变阻器F阻值较小，为调节范围更大，滑动变阻器采用分压接法；根据 可知电流表应采用外接法，则电路原理图如图所示 【小问3详解】 [1]由图像可得该电阻阻值为 [2]电流表采用外接法，由于电压表的分流，使得电流表的示数大于通过待测电阻的电流，则该测量值比待测电阻的真实值偏小。 三、解答题（本题共3小题，其中第13题12分，第14题15分，第15题17分） 13. 如图所示，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，水平放置的金属导轨的宽度为d=0.5m，电阻不计。电阻分布均匀的导体棒MN长度L=1m、质量m=1kg、电阻R=2Ω，垂直放置在金属轨道上，与轨道的滑动摩擦因数。匀强磁场的磁感应强度B=4T，方向与放置在轨道上的导体棒MN垂直，但与竖直方向夹角为，已知MN在轨道上静止，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：轨道所受的压力和摩擦力？ 【答案】， 【解析】 【详解】水平放置的金属导轨的宽度为d=0.5m，导体棒MN长度L=1m，可知杆接入回路的电阻为 回路电流满足 导体棒受安培力为 对导体棒，竖直方向有 水平方向有 根据牛顿第三定律可得轨道所受的压力大小为，方向竖直向下；受摩擦力大小为，方向向右。 14. 如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为，电阻不计。在MQ之间接有一阻值的电阻。导体杆ab质量为，电阻，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）ab杆速度减为2m/s时，ab杆加速度大小a； （2）整个过程电阻R上产生的热量； （3）整个过程通过电阻R的电荷量q及导体杆ab移动的距离x。 【答案】（1） （2）1.2J （3）0.8C，3.2m 【解析】 【小问1详解】 ab杆速度减为2m/s时，ab杆产生的电动势为 回路电流为 ab杆受到的安培力为 则ab杆的加速度的大小为 【小问2详解】 由能量守恒可知整个过程产生的热量为 电阻R上产生的热量为 解得 【小问3详解】 对导体杆ab，由动量定理得 又 其中 联立可得， 15. 如图所示，在xOy平面内的第一、二象限内存在范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面向里，若从坐标原点O处同时向xOy平面的一、二象限内均匀发射同种带电粒子，发射粒子的速度大小均为v0，其中沿x轴负方向发射的粒子恰好经过第一象限内的P点。已知粒子质量为m，电荷量为-q（q>0），P点的坐标为（，3L），不计粒子重力，忽略粒子之间的相互作用，求： （1）磁感应强度的大小B； （2）磁场中有带电粒子经过区域的面积S； （3）作过点P的射线OM，从O点发射的所有粒子中，轨迹经过线段OP与PM的粒子数之比。 【答案】（1） （2）6πL2 （3）1:1 【解析】 【详解】（1）作出粒子的运动轨迹，如图所示 根据几何关系可得 解得， 根据洛伦兹力提供向心力 联立解得 （2）根据题意，作出带电粒子经过的区域如图所示 区域的面积为 得 （3）作出粒子的临界轨迹，粒子速度与方向成角，如图所示 时，粒子轨迹与OM交于PM之间 时，粒子轨迹与OM交于OP之间 时，粒子轨迹与OM不相交 故粒子数之比为1:1 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州中学2025~2026学年高二上学期期末考试 物理试题 （全卷满分100分 考试用时75分钟） 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 1. 下列各图中有关安培力和洛伦兹力的方向的判断正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，两根互相平行的长直导线通过纸面上的两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。两根导线连线的中点为，a、b、c、d四点关于O对称分布。下列判断正确的是（　　） A. a、b两点处的磁感应强度相同 B. O点处的磁感应强度大小为0 C. c点处的磁感应强度方向平行于ab连线 D. c、d两点处的磁感应强度方向相反 3. 法拉第和麦克斯韦分别用电场线来描述静电场和感生电场。关于电场线，下列说法正确的是（　　） A. 静电场里电场线的疏密可以表示场强大小，感生电场里的不能 B. 静电场的电场线是由高电势指向低电势的 C. 感生电场的电场线是不闭合的 D. 感生电场的电场线可以相交 4. 演示电磁感应现象的“跳环实验”如图所示。插有铁芯的螺线管直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，螺线管与电源、开关相连，线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环立刻向上跳起。下列说法中正确的是（　　） A. 若保持开关闭合，跳起的铝环会停留在某一高度不落下来 B. 若保持开关闭合，跳起的铝环会落回原处 C. 若断开开关，铝环又将跳起 D. 若将电源的正、负极对调后再闭合开关，铝环不会跳起 5. 如图所示，在水平向里的有界匀强磁场中，用弹簧测力计静止悬挂一半径为R、粗细均匀的刚性细金属圆环，磁场的磁感应强度大小为B， MN为磁场的上边界，此时弹簧测力计的示数为F。现使弹簧测力计拉着圆环一起以速度v竖直向上匀速运动，圆环运动过程中环面始终与磁场垂直，当圆环刚好有一半出磁场时，弹簧测力计的示数为2F，则下列判断正确的是（　　） A. 圆环出磁场的整个过程中，环内产生的感应电动势一直增大 B. 圆环出磁场过程中，有收缩趋势 C. 圆环出磁场的整个过程中，弹簧测力计的示数一直增大 D. 金属圆环单位长度的电阻为 6. 如图，边长为的正方形区域内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，区域中心有一粒子源S（体积不计），可源源不断地向平面内各个方向发射速率均为、质量均为、电荷量均为的同种带正电粒子，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，直角三角形单匝导体线框OAC，绕过O点垂直于纸面的轴以角速度ω顺时针匀速转动，已知，，，用、、分别表示O、A、C三点电势，则下列说法正确的是（　　） A. ，回路无电流 B. ，回路有电流 C. D. 8. 如图所示，光滑水平绝缘桌面上直线边界右侧存在范围足够大的匀强磁场。正方形单匝导线框平放在桌面上，其对角线与垂直。现使线框获得一速度后向右运动。从c点进入磁场瞬间，在c点对线框施加水平向右的力F，使线框保持原速度做匀速直线运动。已知线框速度始终与垂直，线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流大小用表示，线框的位移用x表示，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，回旋加速器的两个D形金属盒分别和电压为U的高频交流电源两极相接，两盒内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出粒子的电荷量为（），质量为m，D形盒的半径为R，忽略粒子在电场中运动的时间，下列说法正确的是（　　） A. 所加交流电源的频率为 B. 粒子加速后获得的最大动能为 C. 粒子被加速的次数 D. 该加速器只能加速这一种粒子，要加速其它粒子需改变交流电源频率 10. 如图所示， 地面上方空间存在匀强磁场， 磁场方向垂直纸面向里。一质量为、电荷量为的小球从距地面高处由静止释放，小球刚好不会撞到地面。不计空气阻力，重力加速度为。小球静止释放到第一次运动到最低点的过程中， 下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹是椭圆的一部分 B. 该过程中洛伦兹力对小球始终不做功 C. 小球的最大速度为 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 二、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题9分） 11. 某兴趣小组的同学想要测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图所示，他们将圆柱体放在水平桌面上，底下垫白纸，并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面。将激光器放置于桌面上，使其发出的光束经圆柱体折射后射出，测出入射角和折射角，利用折射定律计算出折射率。 （1）由于激光束的路径无法直接看见，所以需要用铅笔挡光，从而找到光束的路径，然后在白纸上记下该点的位置，找到两个位置，然后连线即可在白纸上画出光束路径。下列说法正确的是（ ） A. 用上述方法寻找光束路径时，用较细的铅笔挡光更有利于减小实验误差 B. 、两点位置可以利用画出的光线与圆柱底面圆的交点得到 C. 激光器发出的激光不必平行于桌面 D. 实验时要注意入射角不能太大，否则在点可能会发生全反射 （2）如图所示，某同学没有量角器，于是想出一个办法来计算折射率。将延长至，使，分别过O、E作AB、AC的垂线，，则圆柱的折射率_____（从、AD、OD、AE、、中选取必要的量表示） （3）在白纸上描绘圆柱底面圆时，可能会带来误差。如果白纸上描绘的底面圆稍稍偏大（如下图中虚线所示），会导致测得的折射率（ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 没有影响 12. 现需测量一个阻值约为5Ω的电阻，要求测量结果尽量准确，请选择合适的器材进行实验： A.电池组（3V、内阻约1Ω） B.电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω） C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） D.电压表（0~3V，内阻约4kΩ） E.电压表（0~15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（0~2Ω，允许最大电流1A） G.滑动变阻器（0~2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线 （1）上述器材中电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______；（填写器材前的选项） （2）请根据实验要求设计实验电路，将电路原理图画到方格中_______； （3）实验中获得多组实验数据，通过描点作图得到如图所示的直线，请根据图像求出该电阻阻值为_______Ω（保留两位有效数字），该测量值比待测电阻的真实值_______（“偏大”、“偏小”、“相同”）。 三、解答题（本题共3小题，其中第13题12分，第14题15分，第15题17分） 13. 如图所示，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，水平放置的金属导轨的宽度为d=0.5m，电阻不计。电阻分布均匀的导体棒MN长度L=1m、质量m=1kg、电阻R=2Ω，垂直放置在金属轨道上，与轨道的滑动摩擦因数。匀强磁场的磁感应强度B=4T，方向与放置在轨道上的导体棒MN垂直，但与竖直方向夹角为，已知MN在轨道上静止，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：轨道所受的压力和摩擦力？ 14. 如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为，电阻不计。在MQ之间接有一阻值的电阻。导体杆ab质量为，电阻，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）ab杆速度减为2m/s时，ab杆加速度大小a； （2）整个过程电阻R上产生的热量； （3）整个过程通过电阻R的电荷量q及导体杆ab移动的距离x。 15. 如图所示，在xOy平面内的第一、二象限内存在范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面向里，若从坐标原点O处同时向xOy平面的一、二象限内均匀发射同种带电粒子，发射粒子的速度大小均为v0，其中沿x轴负方向发射的粒子恰好经过第一象限内的P点。已知粒子质量为m，电荷量为-q（q>0），P点的坐标为（，3L），不计粒子重力，忽略粒子之间的相互作用，求： （1）磁感应强度的大小B； （2）磁场中有带电粒子经过区域的面积S； （3）作过点P的射线OM，从O点发射的所有粒子中，轨迹经过线段OP与PM的粒子数之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $