精品解析：云南昭通市第一中学教研联盟2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（A卷）

昭通一中教研联盟2025年秋季学期高二年级期末考试 物理（A卷） 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第II卷第4页至第8页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第I卷（选择题，共46分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共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，有错选的得0分） 1. 正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐慢下来，到某一时刻，机身反而会发生强烈的振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，针对这种现象的分析正确的是（　　） A. 纯属偶然现象，并无规律 B. 切断电源后脱水桶的转动频率逐渐增大 C. 机身做受迫振动的频率与脱水桶的转动频率不相等 D. 在时刻机身的固有频率与脱水桶的转动频率相等 【答案】D 【解析】 【详解】根据受迫振动和共振原理分析，机身做受迫振动，其振动频率始终等于脱水桶转动产生的驱动力频率。当驱动力频率与机身固有频率相等时，发生共振，振幅最大。题干中，t时刻振动强烈，表明此时发生共振，固有频率等于脱水桶转动频率；此后转速减慢，驱动力频率远离固有频率，振幅减弱。 故选D。 2. 电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，对电磁波的理解，以下说法正确的是（　　） A. 紫外线比红外线波长更长 B. 周期性变化的磁场周围空间产生周期性变化的电场 C. 赫兹预言并用实验证实了电磁波的存在 D. 电场与磁场不是客观存在的物质 【答案】B 【解析】 【详解】A．在电磁波谱中，紫外线波长比红外线短，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁理论，周期性变化的磁场会产生周期性变化的电场，这是电磁波产生的基本原理，故B正确； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．电场与磁场是客观存在的物质形式，属于场物质，故D错误。 故选B。 3. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带正电小球恰能沿图中所示水平直线向左通过电容器，则在此过程中，该小球（　　） A. 电容器上极板带正电 B. 做匀速直线运动 C. 做匀减速直线运动 D. 做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，小球只受电场力和重力，电场力和重力不在同一直线上，小球做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向在同一直线上，电场力垂直于极板向上，下极板带正电，小球做匀减速直线运动，故A、B、D错误，C正确。 故选C。 4. 如图甲为某一理想的LC振荡电路，从某一时刻电容器开始放电时取t=0，此时上极板带正电，下极板带负电，图乙为回路中电流i随时间t的变化关系，则下列判断正确的是（　　） A. 在t2时刻，电容器下极板带正电 B. 在t3时刻，电容器两极板之间的电势差最大 C. 在t1~t2时间内，电容器C正在放电 D. 在t2~t3时间内，电容器C正在充电 【答案】A 【解析】 【详解】A．t=0时刻电容器开始放电，且上极板带正电，下极板带负电，由图乙可知，经过半个周期，在t2时刻，电容器开始放电，且上极板带负电，下极板带正电，故A正确； B．在t3时刻，由图乙可知，电流最大，磁场能最大，电场能最小，所以电容器所带电荷量最小，电容器两极板之间的电势差最小，故B错误； C．由图乙可知，在t1~t2时间内，电流逐渐减小，磁场能转化为电场能，电容器C处于充电状态，故C错误； D．由图乙可知，在t2~t3时间内，电流逐渐增大，电容器C正在放电，故D错误。 故选A。 5. 物理学家索末菲认为氢原子中的电子绕原子核做椭圆运动，如图所示，假设带正电的原子核固定于点，电子在库仑力的作用下沿逆时针方向做以点为焦点的椭圆运动。、、为椭圆上的三点，点是轨道上离最近的点。下列判断正确的是（　　） A. 电子在椭圆轨道上点运动速率最大 B. 电子在椭圆轨道上点电势能最大 C. 电子在从点经点到达点的过程中速率先减小后增大 D. 电子在从点经点到达点的过程中电势能先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．电子从M点运动到P点过程，库仑力做正功，速率增大，电势能减小，电子从P点运动到N点过程，库仑力做负功，速率减小，电势能增大，P点速率最大，电势能最小，故A正确，B错误； CD．由以上分析可知，电子在从M点经P点到达N点的过程中速率先增大后减小，电子在从M点经P点到达N点的过程中电势能先减小后增大，故CD错误。 故选A。 6. 如图，电源、开关S、定值电阻、、光敏电阻和电容器连接成电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，有强光照射光敏电阻时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的点，当无光照射光敏电阻时（光敏电阻的阻值变大），以下说法正确的是（　　） A. 液滴仍保持静止 B. 液滴向上运动 C. 电容器所带电荷量减少 D. 点电势变高 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当有强光照射时，带电液滴恰好静止，则说明此时液滴所受的重力和电场力等大反向；当无光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变大，则根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以两端的电压减小。由于电容器并联在两端，所以电容器两板间的电压减小。由可知，电容器两板间的场强减小，所以液滴所受的电场力减小，液滴将向下运动，故AB错误； C．电容器两板间的电压减小，而电容不变，则由可知，电容器所带的电荷量减小，故C正确； D．电容器的下极板接地，则下极板的电势始终为0，则有 由于电容器两板间的场强减小，而M点与下极板的距离不变，所以M点与下极板的电势差减小，则M点的电势会降低，故D错误。 故选C。 7. 图甲是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，图乙是平衡位置在处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波波长为 B. 该波沿轴正方向传播，传播速度为 C. 后再经处的质点运动的路程为 D. 后再经，质点在平衡位置沿轴负方向运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由甲图可知，该波波长为12m，故A错误； B．根据Q点的振动图像可知，时质点Q在平衡位置沿y轴负向振动，结合波形图可知，波沿x轴正向传播，该波周期为1.6s，则传播速度为，故B正确； C．时，处的质点正加速靠近平衡位置，经过0.4s即四分之一周期，其运动路程大于一个振幅的距离，即大于20cm，故C错误； D．因时质点Q在平衡位置沿y轴负向振动，则再经0.8s即二分之一周期，质点在平衡位置沿轴正方向运动，故D错误。 故选B。 8. 如图所示为远距离输电示意图，各变压器均视为理想变压器，若发电机的输出电压不变。在用电高峰时（可等效为用户的总电阻减小），电路中所标物理量变化正确的是（　　） A. 降压变压器的输入电压不变 B. 降压变压器的输出电压减小 C. 输电线上损失的电压增大 D. 输电线上的电流减小 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．根据原副线圈电压与匝数的关系可知 若发电机的输出电压不变，则不变。 将降压变压器及用户部分等效为电阻，则有 又有 求得 和是串联，则，，， 在用电高峰时，减小，减小，减小（则减小），增大，增大，C正确，D错误。 AB．降压变压器输入电压，不变、增大，因此减小，再由降压变压器电压比，匝数比不变、减小，因此输出电压减小，A错误，B正确。 故选BC。 9. 如图所示，真空中有一以点为中心的正五边形，顶点到点的距离为，在正五边形的顶点、、和上分别固定电荷量均为的点电荷，静电力常量为，则点处的电场强度（　　） A. 方向沿指向 B. 方向沿指向 C. 大小为 D. 大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】如图所示 易知四点电荷在O点处的电场强度相等，均为 把BE两处电荷看作一组，它们的合场强在AO的延长线上，大小为 把DC两个电荷看作另一组，它们的合场强从O指向A，大小为 则O点处的电场强度 方向从O指向A。 故选BD。 10. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用轻质细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为，弹簧原长为，重力加速度为。现剪断细线，下列说法正确的是（　　） A. 剪断细线后的瞬间，小球的加速度大小为 B. 小球运动到弹簧原长处时速度最大 C. 小球运动到最高点时，弹簧的压缩量为 D. 小球的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．未剪断细线时，对A、B整体由平衡条件可知，弹簧弹力 剪断细线的瞬间弹簧弹力不变，对A根据牛顿第二定律得 解得，故A正确； B．小球A的速度最大时其加速度为零，其合力为零，此时弹簧弹力与小球A的重力等大反向，弹簧处于伸长状态，故小球运动到弹簧原长处时速度不是最大，故B错误； C．剪断细线后小球A在竖直方向做简谐运动，初始位置即为小球做简谐运动的最低点，由A选项的分析可知，小球A在最低点时，弹簧弹力方向向上，大小为，由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为；小球A在最低点时所受合力向上，大小为 由简谐运动的对称性可知，小球A运动到最高点时，所受合力向下，大小亦为2mg，因小球A的重力为mg，故此时弹簧弹力应向下，大小为mg，故此时弹簧为压缩状态，其压缩量为，故C正确； D．小球在平衡位置时弹簧伸长量为，则小球从最低点运动到平衡位置的过程，根据动能定理有 解得在平衡位置的速度，故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 某同学利用单摆测当地重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）用秒表测量单摆的周期，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1次，单摆每经过最低点记一次数，当单摆第n次通过最低点时停止计时，显示时间为t，该单摆的周期T=___________（用t、n表示）。 （2）由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出l-T2图像，实验得到的l-T2图线是图乙中的___________（选填“a”“b”或“c”）。若不考虑测量误差，计算均无误，算得的g值和真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“一致”）。 【答案】（1） （2） ①. c ②. 一致 【解析】 【小问1详解】 当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1次，单摆每经过最低点记一次数，当单摆第n次通过最低点时，已摆动个周期，即 解得单摆的周期 【小问2详解】 [1]实际上摆长应该为小球重心到细线悬点之间的长度，根据 整理得 可知l-T2图像的纵截距为，故实验得到的l-T2图线是c； [2]实验测得多组周期T和l的数据，作出l-T2图像，通过数据拟合出的图像，结合表达式得出结果，有效的避免了实验过程中的误差，若不考虑测量误差，计算均无误，算得的g值和真实值相比一致。 12. 测量一段匀质圆柱形导体的电阻率。 （1）先用多用电表粗测该导体电阻，某次选择开关旋至电阻挡“”倍率，指针静止时如图所示，则该导体电阻___________。 （2）进一步精准测量该导体电阻，实验室准备的实验器材如下： A．电压表（量程，内阻约为） B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻） D．电流表（量程，内阻约为） E．滑动变阻器 F．滑动变阻器 G．的直流稳压电源 H．开关，导线若干 要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，实验误差尽量小，则滑动变阻器应选___________（选填“”或“”），电流表应选___________（选填“”或“”）。请在图甲所示虚线框内画出你认为正确的电路图________（电路图上须标注所用器材符号）。 （3）测得多组、数据，根据这些数据作出如图乙所示的图像。由此可得导体的电阻___________（保留两位有效数字）。 （4）根据所测的长度、直径、电阻进一步求出电阻率。 【答案】 ①. 5.0 ②. ③. ④. ⑤. 4.8 【解析】 【详解】（1）[1]根据图示可知，待测阻值 （2）[2][3][4]要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应采用分压式接法，为便于调节应选最大阻值较小的，故选；电流表内阻已知，故电流表选。根据所选器材，电流表内阻已知，则应采用电流表内接法，滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如下 （3）[5]图像的斜率表示电阻，可得导体的电阻为 三、计算题（本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图为半圆柱形玻璃砖的截面，半圆的半径为，为圆心，为直径，一束单色光以入射角入射到上，移动入射点（入射方向不变），当入射点在点时，折射光线照射到圆弧的点，测得到的距离。当入射点在点时折射光线恰好在圆弧界面发生全反射。求： （1）玻璃砖对该光的折射率； （2）点到点的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由几何关系可得 可得 由折射定律可得玻璃砖对该光的折射率 【小问2详解】 当入射点在点时，折射光线恰好在圆弧界面发生全反射，满足 由正弦定理有 则 14. 如图所示，在平面直角坐标系中，第一、二象限内存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，第三、四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、带电荷量为的带负电粒子（重力可忽略不计）从轴上的点以平行于轴的速度向右射出，带电粒子从电场进入磁场运动一次后恰好自行回到点，求： （1）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）第三、四象限中磁场的磁感应强度的大小及带电粒子从出发到再次回到点经历的时间。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律有 设带电粒子运动到x轴所用的时间为，由 由此可得 则有 水平方向有 即带电粒子从坐标为的P点进入下方磁场，如图所示，因为带电粒子从电场进入磁场运动一次后恰好自行回到M点，由几何关系可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 【小问2详解】 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的速度为 由洛伦兹力提供向心力有 解得 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 则带电粒子在磁场中运动的时间为 则带电粒子从M出发到再次回到M点经历的时间为 解得 15. 如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨平行放置，它们由左侧半径为R=2m的四分之一圆弧和右侧水平无限长直线部分构成，弧形部分竖直且与直轨道平滑相切于OO′处，导轨间距为L=0.5m，整个区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=5T。两根材质、粗细相同长度分别为L、2L的细金属杆M、N与导轨垂直放置，其中N锁定在水平轨道上OO′右侧某处，解除锁定的感应开关位于OO′（不影响M杆的运动，当M杆运动到OO′时N杆立即解除锁定）。金属杆M在外力F驱动下从圆弧轨道最高点以v0=5m/s沿轨道做匀速圆周运动，到最低点时撤去外力，运动过程中两杆恰好未发生碰撞。M杆的质量为m=0.1kg、电阻为r=5Ω；重力加速度为g=10m/s2。感应电流产生的磁场、导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计。求： （1）外力F做的功（结果保留π）； （2）初始时N杆到OO′的距离s； （3）若M杆运动至OO′撤去外力时（计时开始）让磁感应强度随时间变化使得M杆恰好可以做匀速直线运动直至与N杆相碰，则B与t的函数表达式。 【答案】（1） （2） （3）（） 【解析】 【小问1详解】 金属杆M产生的电动势最大值为 有效值为 外力作用下回路的焦耳热 因为金属杆M在圆弧轨道做匀速圆周运动，有 由功能关系可得 则外力做功 【小问2详解】 撤去外力至共速，对M、N系统，由动量守恒定律得 对金属杆M，根据动量定理有， 联立解得 【小问3详解】 M杆匀速，则回路中无感应电流，磁通量保持不变，则 则（） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昭通一中教研联盟2025年秋季学期高二年级期末考试 物理（A卷） 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第II卷第4页至第8页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第I卷（选择题，共46分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共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，有错选的得0分） 1. 正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐慢下来，到某一时刻，机身反而会发生强烈的振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，针对这种现象的分析正确的是（　　） A. 纯属偶然现象，并无规律 B. 切断电源后脱水桶的转动频率逐渐增大 C. 机身做受迫振动的频率与脱水桶的转动频率不相等 D. 在时刻机身的固有频率与脱水桶的转动频率相等 2. 电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，对电磁波的理解，以下说法正确的是（　　） A. 紫外线比红外线波长更长 B. 周期性变化的磁场周围空间产生周期性变化的电场 C. 赫兹预言并用实验证实了电磁波的存在 D. 电场与磁场不是客观存在的物质 3. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带正电小球恰能沿图中所示水平直线向左通过电容器，则在此过程中，该小球（　　） A. 电容器上极板带正电 B. 做匀速直线运动 C. 做匀减速直线运动 D. 做匀加速直线运动 4. 如图甲为某一理想的LC振荡电路，从某一时刻电容器开始放电时取t=0，此时上极板带正电，下极板带负电，图乙为回路中电流i随时间t的变化关系，则下列判断正确的是（　　） A. 在t2时刻，电容器下极板带正电 B. 在t3时刻，电容器两极板之间的电势差最大 C. 在t1~t2时间内，电容器C正在放电 D. 在t2~t3时间内，电容器C正在充电 5. 物理学家索末菲认为氢原子中的电子绕原子核做椭圆运动，如图所示，假设带正电的原子核固定于点，电子在库仑力的作用下沿逆时针方向做以点为焦点的椭圆运动。、、为椭圆上的三点，点是轨道上离最近的点。下列判断正确的是（　　） A. 电子在椭圆轨道上点运动速率最大 B. 电子在椭圆轨道上点电势能最大 C. 电子在从点经点到达点的过程中速率先减小后增大 D. 电子在从点经点到达点的过程中电势能先增大后减小 6. 如图，电源、开关S、定值电阻、、光敏电阻和电容器连接成电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，有强光照射光敏电阻时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的点，当无光照射光敏电阻时（光敏电阻的阻值变大），以下说法正确的是（　　） A. 液滴仍保持静止 B. 液滴向上运动 C. 电容器所带电荷量减少 D. 点电势变高 7. 图甲是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，图乙是平衡位置在处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波波长为 B. 该波沿轴正方向传播，传播速度为 C. 后再经处的质点运动的路程为 D. 后再经，质点在平衡位置沿轴负方向运动 8. 如图所示为远距离输电示意图，各变压器均视为理想变压器，若发电机的输出电压不变。在用电高峰时（可等效为用户的总电阻减小），电路中所标物理量变化正确的是（　　） A. 降压变压器的输入电压不变 B. 降压变压器的输出电压减小 C. 输电线上损失的电压增大 D. 输电线上的电流减小 9. 如图所示，真空中有一以点为中心的正五边形，顶点到点的距离为，在正五边形的顶点、、和上分别固定电荷量均为的点电荷，静电力常量为，则点处的电场强度（　　） A. 方向沿指向 B. 方向沿指向 C. 大小为 D. 大小为 10. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球，质量为的小球与用轻质细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为，弹簧原长为，重力加速度为。现剪断细线，下列说法正确的是（　　） A. 剪断细线后的瞬间，小球的加速度大小为 B. 小球运动到弹簧原长处时速度最大 C. 小球运动到最高点时，弹簧的压缩量为 D. 小球的最大速度为 第II卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 某同学利用单摆测当地重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）用秒表测量单摆的周期，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1次，单摆每经过最低点记一次数，当单摆第n次通过最低点时停止计时，显示时间为t，该单摆的周期T=___________（用t、n表示）。 （2）由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出l-T2图像，实验得到的l-T2图线是图乙中的___________（选填“a”“b”或“c”）。若不考虑测量误差，计算均无误，算得的g值和真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“一致”）。 12. 测量一段匀质圆柱形导体的电阻率。 （1）先用多用电表粗测该导体电阻，某次选择开关旋至电阻挡“”倍率，指针静止时如图所示，则该导体电阻___________。 （2）进一步精准测量该导体电阻，实验室准备的实验器材如下： A．电压表（量程，内阻约为） B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻） D．电流表（量程，内阻约为） E．滑动变阻器 F．滑动变阻器 G．的直流稳压电源 H．开关，导线若干 要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，实验误差尽量小，则滑动变阻器应选___________（选填“”或“”），电流表应选___________（选填“”或“”）。请在图甲所示虚线框内画出你认为正确的电路图________（电路图上须标注所用器材符号）。 （3）测得多组、数据，根据这些数据作出如图乙所示的图像。由此可得导体的电阻___________（保留两位有效数字）。 （4）根据所测的长度、直径、电阻进一步求出电阻率。 三、计算题（本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图为半圆柱形玻璃砖的截面，半圆的半径为，为圆心，为直径，一束单色光以入射角入射到上，移动入射点（入射方向不变），当入射点在点时，折射光线照射到圆弧的点，测得到的距离。当入射点在点时折射光线恰好在圆弧界面发生全反射。求： （1）玻璃砖对该光的折射率； （2）点到点的距离。 14. 如图所示，在平面直角坐标系中，第一、二象限内存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，第三、四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、带电荷量为的带负电粒子（重力可忽略不计）从轴上的点以平行于轴的速度向右射出，带电粒子从电场进入磁场运动一次后恰好自行回到点，求： （1）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）第三、四象限中磁场的磁感应强度的大小及带电粒子从出发到再次回到点经历的时间。 15. 如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨平行放置，它们由左侧半径为R=2m的四分之一圆弧和右侧水平无限长直线部分构成，弧形部分竖直且与直轨道平滑相切于OO′处，导轨间距为L=0.5m，整个区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=5T。两根材质、粗细相同长度分别为L、2L的细金属杆M、N与导轨垂直放置，其中N锁定在水平轨道上OO′右侧某处，解除锁定的感应开关位于OO′（不影响M杆的运动，当M杆运动到OO′时N杆立即解除锁定）。金属杆M在外力F驱动下从圆弧轨道最高点以v0=5m/s沿轨道做匀速圆周运动，到最低点时撤去外力，运动过程中两杆恰好未发生碰撞。M杆的质量为m=0.1kg、电阻为r=5Ω；重力加速度为g=10m/s2。感应电流产生的磁场、导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计。求： （1）外力F做的功（结果保留π）； （2）初始时N杆到OO′的距离s； （3）若M杆运动至OO′撤去外力时（计时开始）让磁感应强度随时间变化使得M杆恰好可以做匀速直线运动直至与N杆相碰，则B与t的函数表达式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $