精品解析：云南曲靖市宣威市民族中学、七中2025-2026学年第二学期3月阶段测试高二物理试卷

2025—2026学年第二学期3月阶段测试卷 高二物理 满分：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．选择题时，选出每小题答案后，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。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32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. 2025年，我国建成世界首条高温超导电动悬浮试验线，列车利用车载超导磁体与轨道线圈相互作用实现悬浮。该技术应用了（　　） A. 电流的磁效应 B. 电磁感应原理 C. 磁场对通电导体的作用 D. 霍尔效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流的磁效应是指电流周围可产生磁场，仅能解释车载超导磁体的磁场来源，不是实现悬浮的核心技术原理，故A错误； B．电磁感应是磁生电的现象，仅解释了轨道线圈中感应电流的产生过程，不是实现悬浮的核心原理，故B错误； C．车载超导磁体、轨道线圈均为通电导体，悬浮需要向上的力平衡重力，该相互作用力是磁场对通电导体的安培力，因此该技术应用了磁场对通电导体的作用，是悬浮技术的核心应用原理，故C正确； D．霍尔效应是载流导体在磁场中垂直于电流、磁场方向产生电势差的现象，与悬浮原理无关，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一通电直导线与矩形线框在同一平面内，导线中通有向上的电流。当导线中的电流减小时，线框中感应电流的方向为（　　） A. 顺时针方向 B. 逆时针方向 C. 先顺时针后逆时针 D. 无感应电流 【答案】A 【解析】 【详解】根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，当导线中的电流减小时，穿过矩形线框的磁通量减小，根据楞次定律可知，线框中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即垂直纸面向里，再根据安培定则可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向。 故选A。 3. 在匀强磁场中，一个带电粒子（不计重力）沿垂直于磁场方向射入，做匀速圆周运动。若粒子动能增大为原来的2倍，则其运动半径变为原来的（　　） A. B. 倍 C. 2倍 D. 4倍 【答案】B 【解析】 【详解】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有 整理得圆周运动半径公式 动能表达式为 变形可得动量 联立可得 由题意，粒子质量、电荷量、磁感应强度均不变，动能变为原来的2倍，因为，所以新半径 故选B。 4. 电磁炉是利用电磁感应原理加热食物的厨房电器。下列有关电磁炉的说法正确的是（　　） A. 电磁炉工作时，炉面板中的涡流产生热量 B. 电磁炉的加热效率与锅具的材质无关 C. 电磁炉工作时，变化的磁场使锅底产生涡流 D. 电磁炉是利用电流的热效应工作的 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁炉炉面板为绝缘材料，无法产生感应电流（涡流），热量由锅底的涡流产生，故A错误； B．锅具的导电性、导磁性等材质属性会直接影响涡流的大小，进而影响加热效率，绝缘材质的锅具几乎无法产生涡流，不能被加热，故B错误； C．电磁炉内部的交变线圈产生变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场使锅底的磁通量发生变化，产生感应电动势，进而在锅底形成涡流，涡流的焦耳热实现加热，故C正确； D．电流的热效应是指电流直接通过导体产生焦耳热，电磁炉核心工作原理是电磁感应的涡流效应，并非直接利用电流的热效应，故D错误。 故选C。 5. 下表为某同学探究“影响感应电流方向的因素”实验记录。根据楞次定律，当磁铁插入线圈时，感应电流的磁场方向（　　） 操作 磁铁极性 线圈中感应电流方向（俯视） N极插入 N极向下 逆时针 S极插入 S极向下 顺时针 A. 总是与磁铁原磁场方向相同 B. 总是与磁铁原磁场方向相反 C. 阻碍磁通量的变化，与磁通量增加或减少有关 D. 只与磁铁的运动方向有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，依据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相反以阻碍磁通量增加，并非总是与原磁场方向相同，故A错误； B．若磁铁从线圈中拔出，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场会与原磁场方向相同以阻碍磁通量减少，并非总是与原磁场方向相反，故B错误； C．感应电流的磁场的作用是阻碍磁通量变化：磁通量增加时与原磁场反向，磁通量减少时与原磁场同向，方向与磁通量的增减趋势有关，故C正确； D．由表格可知，磁铁均为向下插入的运动方向时，N极向下和S极向下对应的感应电流方向不同，说明感应磁场方向还与磁铁极性（原磁场方向）有关，并非只与运动方向有关，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平放置的U形导轨左端连接一电阻R，导体棒ab在水平外力作用下向右匀速运动。不计摩擦，则（　　） A. ab棒中电流方向由a流向b B. 电阻R中电流方向由c流向d C. 外力做功的功率等于电阻R上产生的热功率 D. 若磁场反向，ab棒所受安培力方向不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据右手定则，磁场方向垂直纸面向里，导体棒向右运动，可知ab棒中感应电流方向由流向，故A错误； B．由于ab棒中感应电流方向由流向，ab棒相当于电源且端电势高于端，故外部回路中电阻上的电流方向由d流向c，故B错误； C．导体棒在水平外力作用下向右匀速运动，设导体棒长度为，磁感应强度大小为，运动速度大小为，不计导体棒和导轨电阻时回路总电阻为，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律分别有， 导体棒所受的安培力大小为 联立推导得 由于导体棒做匀速直线运动，根据受力平衡可知外力大小为 外力做功的功率为 推导得 电阻上产生的热功率为 解得 可知外力做功的功率等于电阻上产生的热功率，故C正确； D．若磁场反向，磁场方向变为垂直纸面向外，根据右手定则可知ab棒中感应电流方向反向变为由流向，由于磁场和电流方向同时发生反转，根据左手定则可知ab棒所受安培力方向仍然水平向左，即安培力方向保持不变，故D正确。 故选CD。 7. 2025年，我国自主研制的“人造太阳”装置实现1亿摄氏度1000秒运行，为可控核聚变研究提供重要数据。在托卡马克装置中，强磁场用于约束等离子体。下列说法正确的是（　　） A. 磁场对运动的带电粒子不做功，因此无法约束等离子体 B. 洛伦兹力使带电粒子在垂直于磁场方向发生偏转，形成约束 C. 等离子体中只有正离子受洛伦兹力作用 D. 磁场越强，带电粒子的回旋半径越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．洛伦兹力始终与带电粒子速度方向垂直，不做功，但洛伦兹力可改变粒子运动方向，使粒子在垂直磁场方向做圆周运动，实现对等离子体的约束，故A错误； B．垂直磁场方向运动的带电粒子受洛伦兹力作用发生偏转，在垂直磁场方向做圆周运动，无法脱离磁场约束范围，可实现对等离子体的约束，故B正确； C．等离子体中包含正离子、电子等多种带电粒子，只要带电粒子运动方向与磁场方向不平行，都会受到洛伦兹力作用，故C错误； D．洛伦兹力提供向心力，有 可得带电粒子垂直磁场运动的回旋半径公式为 当粒子的m、v、q不变时，磁场B越强，回旋半径r越小，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一圆形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交流电。下列说法正确的是（　　） A. 线圈平面与磁场平行时，磁通量最大，感应电动势最大 B. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量变化率最大 C. 线圈每转一周，感应电流方向改变两次 D. 线圈转动过程中，穿过线圈的磁通量始终不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈平面与磁场平行时，磁通量为零，但是磁通量的变化率最大，感应电动势最大,故A错误； B．线圈平面与磁场垂直时，磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，产生的感应电动势为零，故B错误； C．线圈每转一周，线圈两次过中性面，感应电流方向改变两次，故C正确； D．线圈转动过程中，穿过线圈的磁通量不断变化，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 9. 如图所示，一电子以初速度v0从A点沿垂直于电场线方向射入匀强电场，后从B点射出。若撤去电场，加上垂直纸面向里的匀强磁场，电子仍以相同初速度从A点射入，仍从B点射出。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 电子在电场中运动的时间等于在磁场中运动的时间 B. 电子在电场中的加速度大小大于在磁场中的加速度大小 C. 电子在电场中偏转的角度小于在磁场中偏转的角度 D. 电子在电场中电势能减少，在磁场中电势能不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．电子在电场中做类平抛运动，沿初速度方向（垂直电场方向）做匀速直线运动，设AB水平间距为，则运动时间 电子在磁场中做匀速圆周运动，速率保持​不变，运动轨迹为圆弧，弧长大于水平间距，因此运动时间 ，故A错误； B．电场中，速度偏向角为，竖直偏转位移满足  结合类平抛规律 推导得电场加速度 在磁场中由几何关系可得 解得 磁场中加速度，因此​，故B正确； C．电场中偏转角​满足 磁场中偏转角​满足 因为，即电场中偏转角度更小，故C正确； D．电子在电场中偏转时，电场力方向与速度夹角为锐角，电场力做正功，电势能减少；磁场中洛伦兹力始终不做功，且无电场，因此电势能不变，故D正确。 故选BCD。 10. 如图，水平放置的光滑平行导轨左端接一电阻R，匀强磁场方向竖直向下，导体棒ab在水平恒力F作用下从静止开始向右运动。下列说法中，能正确说明导体棒运动过程中加速度a和速度v随时间t变化关系的是（　　） A. a随时间均匀减小，v随时间均匀增大 B. a随时间逐渐减小至零，v随时间逐渐增大至最大值 C. a随时间保持不变，v随时间线性增大 D. a随时间先增大后减小，v随时间非线性增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．导体棒在水平恒力作用下从静止开始向右运动，切割磁感线产生感应电动势，设导体棒的有效长度为，质量为，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力公式分别有，， 联立解得 根据牛顿第二定律有 联立解得 可知随着速度的增大，加速度逐渐减小。由于加速度不断减小，速度的增加变得越来越慢，即速度随时间非线性增大，同时加速度随时间也不是均匀减小，故A错误； B．由对A选项的分析可知，随着速度的增大，加速度逐渐减小，当安培力增大到等于恒力时，加速度减小为零，速度达到最大值，即随时间逐渐减小至零，随时间逐渐增大至最大值，故B正确； C．由对A选项的分析可知，在运动过程中加速度逐渐减小，而不是保持不变，速度随时间非线性增大，而不是线性增大，故C错误； D．由对A选项的分析可知，加速度随时间逐渐减小至零，而不是先增大后减小，故D错误。 故选B。 11. 如图，一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙（文字描述）所示。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻穿过线圈的磁通量最大 B. t2时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大 C. t3时刻穿过线圈的磁通量为零 D. 每当e的方向改变时，穿过线圈的磁通量的绝对值都是最大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．时刻感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律有 可知此时穿过线圈的磁通量的变化率最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，故A错误； B．时刻感应电动势为零，根据法拉第电磁感应定律可知，此时穿过线圈的磁通量的变化率为零，线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，故B错误； C．时刻感应电动势的反向达到最大，根据法拉第电磁感应定律可知，此时穿过线圈的磁通量的变化率最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，故C正确； D．每当的方向改变时，即感应电动势为零的时刻，此时线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，故D正确。 故选CD。 三、实验题（共2小题，共14分） 12. 某同学用如图所示的装置探究电磁感应现象。实验器材包括：条形磁铁、灵敏电流计、线圈、导线等。实验记录如下表： 操作 电流计指针偏转情况 磁铁插入线圈 指针偏转 磁铁静止在线圈中 指针不偏转 磁铁从线圈中拔出 指针反向偏转 （1）根据实验现象，归纳产生感应电流的条件是：_________。 （2）当磁铁插入速度增大时，电流计指针偏转角度________（填“增大”“减小”或“不变”），说明感应电动势大小与_________有关。 【答案】（1）穿过闭合回路的磁通量发生变化 （2） ①. 增大 ②. 磁通量变化率 【解析】 【小问1详解】 磁铁插入、拔出线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，电流计偏转（产生感应电流）；磁铁静止在线圈中时，穿过线圈的磁通量不变，电流计不偏转（无感应电流），因此归纳出感应电流的产生条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化。 【小问2详解】 [1]根据法拉第电磁感应定律 磁铁插入速度增大时，磁通量变化量不变，变化时间减小，感应电动势更大，回路电流更大，因此电流计指针偏转角度增大； [2]该现象说明感应电动势大小与磁通量的变化率有关。 13. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，请帮助该同学完成以下问题： （1）在图 （a）方框中画出相应的实验电路图；_______ （2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图（b）所示的U﹣I图象，则该同学测得干电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω． 【答案】 ①. ②. 1.5 ③. 1.0 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]伏安法测干电池的电动势和内阻，因为干电池的内阻比较小，必须用外接法，如果用内接法测得的电源内阻是电源内阻与电流表内阻之和，误差太大．画出相应的实验电路图如图； （2）[2]电源的U－I图象，纵截距表示电动势，则 E=1.5V [3]斜率的绝对值表示电源的内阻，则内阻 四、计算题（共3小题，共36分） 14. 如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面内，导轨间距l＝0.5m，导轨左端连接阻值为R＝2Ω的电阻，右端连接“4V，4W”的小灯泡，导轨电阻不计。在导轨的MNPQ矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，MN、PQ间距d＝2m，磁感应强度B＝2T，垂直导轨跨接一金属杆停在GH处，其质量m＝1.5kg、电阻r＝2Ω，用水平恒力拉金属杆开始由静止开始轨道上运动，运动过程中杆与轨道接触良好，金属杆进入磁场区，灯泡正常发光且亮度不变。求： （1）金属杆刚进入磁场时感应电动势； （2）施加在金属杆的水平恒力大小； （3）金属杆由GH位置运动到PQ位置过程中，水平恒力所做的功。 【答案】（1）10V；（2）3N；（3）81J 【解析】 【详解】（1）依题意，可得灯泡电阻 灯泡的电流 通过电阻的电流 则金属杆刚进入磁场时感应电动势为 （2）灯泡亮度不变，则金属杆在磁场中做匀速直线运动，有 （3）根据 得金属杆在磁场中做匀速直线运动的速度大小为 进入磁场前棒做匀加速直线运动，加速度大小为 则GH、MN间距离为 金属杆由GH位置运动到PQ位置过程中，水平恒力所做的功为 15. 2025年，我国自主研发的医用质子重离子治疗系统通过审批，该技术利用加速后的质子束精准照射肿瘤。质子经加速器加速后以v=2.0×107m/s的速度进入一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T，质子质量m=1.67×10-27kg，电荷量q=1.6×10-19C。求： （1）质子进入磁场后做圆周运动的轨道半径； （2）若要使质子穿过磁场区域后速度方向偏转90°，则磁场区域的圆形半径应为多少？ （3）质子穿过磁场区域的时间。 【答案】（1）0.42m （2）0.42m （3）3.28×10-8s 【解析】 【小问1详解】 质子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得轨道半径为 代入数据解得 【小问2详解】 质子射出磁场后沿水平方向偏转，对应轨迹圆弧为四分之一圆周，由几何关系可知圆形磁场区域的半径等于质子做圆周运动的轨道半径，即有 解得 【小问3详解】 质子偏转，对应运动轨迹为四分之一圆周，根据周期公式和时间关系分别有， 联立代入数据解得 16. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一个水平面上，两导轨间距L=0.2m，在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4Ω的电阻，导轨上停放一质量为m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属杆CD，导轨阻值可忽略不计，整个装置处于方向竖直方向上，磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，现用一大小为0.5N的恒力F垂直金属杆CD沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动，金属杆向右运动位移x=1m后速度恰好达到最大，求： （1）整个运动过程中拉力F的最大功率； （2）从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻R的电量。 【答案】（1）12.5W （2）0.2C 【解析】 【小问1详解】 当金属杆的加速度为0时，速度达到最大，此时有，， 根据平衡条件可得 联立可得 则拉力F的最大功率为 【小问2详解】 从开始运动到金属杆的速度达到最大的过程中，由 代入数据解得通过电阻R的电量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第二学期3月阶段测试卷 高二物理 满分：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．选择题时，选出每小题答案后，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。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32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. 2025年，我国建成世界首条高温超导电动悬浮试验线，列车利用车载超导磁体与轨道线圈相互作用实现悬浮。该技术应用了（　　） A. 电流的磁效应 B. 电磁感应原理 C. 磁场对通电导体的作用 D. 霍尔效应 2. 如图所示，一通电直导线与矩形线框在同一平面内，导线中通有向上的电流。当导线中的电流减小时，线框中感应电流的方向为（　　） A. 顺时针方向 B. 逆时针方向 C. 先顺时针后逆时针 D. 无感应电流 3. 在匀强磁场中，一个带电粒子（不计重力）沿垂直于磁场方向射入，做匀速圆周运动。若粒子动能增大为原来的2倍，则其运动半径变为原来的（　　） A. B. 倍 C. 2倍 D. 4倍 4. 电磁炉是利用电磁感应原理加热食物的厨房电器。下列有关电磁炉的说法正确的是（　　） A. 电磁炉工作时，炉面板中的涡流产生热量 B. 电磁炉的加热效率与锅具的材质无关 C. 电磁炉工作时，变化的磁场使锅底产生涡流 D. 电磁炉是利用电流的热效应工作的 5. 下表为某同学探究“影响感应电流方向的因素”实验记录。根据楞次定律，当磁铁插入线圈时，感应电流的磁场方向（　　） 操作 磁铁极性 线圈中感应电流方向（俯视） N极插入 N极向下 逆时针 S极插入 S极向下 顺时针 A. 总是与磁铁原磁场方向相同 B. 总是与磁铁原磁场方向相反 C. 阻碍磁通量的变化，与磁通量增加或减少有关 D. 只与磁铁的运动方向有关 6. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平放置的U形导轨左端连接一电阻R，导体棒ab在水平外力作用下向右匀速运动。不计摩擦，则（　　） A. ab棒中电流方向由a流向b B. 电阻R中电流方向由c流向d C. 外力做功的功率等于电阻R上产生的热功率 D. 若磁场反向，ab棒所受安培力方向不变 7. 2025年，我国自主研制的“人造太阳”装置实现1亿摄氏度1000秒运行，为可控核聚变研究提供重要数据。在托卡马克装置中，强磁场用于约束等离子体。下列说法正确的是（　　） A. 磁场对运动的带电粒子不做功，因此无法约束等离子体 B. 洛伦兹力使带电粒子在垂直于磁场方向发生偏转，形成约束 C. 等离子体中只有正离子受洛伦兹力作用 D. 磁场越强，带电粒子的回旋半径越大 8. 如图所示，一圆形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交流电。下列说法正确的是（　　） A. 线圈平面与磁场平行时，磁通量最大，感应电动势最大 B. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量变化率最大 C. 线圈每转一周，感应电流方向改变两次 D. 线圈转动过程中，穿过线圈的磁通量始终不变 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 9. 如图所示，一电子以初速度v0从A点沿垂直于电场线方向射入匀强电场，后从B点射出。若撤去电场，加上垂直纸面向里的匀强磁场，电子仍以相同初速度从A点射入，仍从B点射出。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 电子在电场中运动的时间等于在磁场中运动的时间 B. 电子在电场中的加速度大小大于在磁场中的加速度大小 C. 电子在电场中偏转的角度小于在磁场中偏转的角度 D. 电子在电场中电势能减少，在磁场中电势能不变 10. 如图，水平放置的光滑平行导轨左端接一电阻R，匀强磁场方向竖直向下，导体棒ab在水平恒力F作用下从静止开始向右运动。下列说法中，能正确说明导体棒运动过程中加速度a和速度v随时间t变化关系的是（　　） A. a随时间均匀减小，v随时间均匀增大 B. a随时间逐渐减小至零，v随时间逐渐增大至最大值 C. a随时间保持不变，v随时间线性增大 D. a随时间先增大后减小，v随时间非线性增大 11. 如图，一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙（文字描述）所示。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻穿过线圈的磁通量最大 B. t2时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大 C. t3时刻穿过线圈的磁通量为零 D. 每当e的方向改变时，穿过线圈的磁通量的绝对值都是最大 三、实验题（共2小题，共14分） 12. 某同学用如图所示的装置探究电磁感应现象。实验器材包括：条形磁铁、灵敏电流计、线圈、导线等。实验记录如下表： 操作 电流计指针偏转情况 磁铁插入线圈 指针偏转 磁铁静止在线圈中 指针不偏转 磁铁从线圈中拔出 指针反向偏转 （1）根据实验现象，归纳产生感应电流的条件是：_________。 （2）当磁铁插入速度增大时，电流计指针偏转角度________（填“增大”“减小”或“不变”），说明感应电动势大小与_________有关。 13. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，请帮助该同学完成以下问题： （1）在图 （a）方框中画出相应的实验电路图；_______ （2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图（b）所示的U﹣I图象，则该同学测得干电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω． 四、计算题（共3小题，共36分） 14. 如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面内，导轨间距l＝0.5m，导轨左端连接阻值为R＝2Ω的电阻，右端连接“4V，4W”的小灯泡，导轨电阻不计。在导轨的MNPQ矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，MN、PQ间距d＝2m，磁感应强度B＝2T，垂直导轨跨接一金属杆停在GH处，其质量m＝1.5kg、电阻r＝2Ω，用水平恒力拉金属杆开始由静止开始轨道上运动，运动过程中杆与轨道接触良好，金属杆进入磁场区，灯泡正常发光且亮度不变。求： （1）金属杆刚进入磁场时感应电动势； （2）施加在金属杆的水平恒力大小； （3）金属杆由GH位置运动到PQ位置过程中，水平恒力所做的功。 15. 2025年，我国自主研发的医用质子重离子治疗系统通过审批，该技术利用加速后的质子束精准照射肿瘤。质子经加速器加速后以v=2.0×107m/s的速度进入一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T，质子质量m=1.67×10-27kg，电荷量q=1.6×10-19C。求： （1）质子进入磁场后做圆周运动的轨道半径； （2）若要使质子穿过磁场区域后速度方向偏转90°，则磁场区域的圆形半径应为多少？ （3）质子穿过磁场区域的时间。 16. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一个水平面上，两导轨间距L=0.2m，在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4Ω的电阻，导轨上停放一质量为m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属杆CD，导轨阻值可忽略不计，整个装置处于方向竖直方向上，磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，现用一大小为0.5N的恒力F垂直金属杆CD沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动，金属杆向右运动位移x=1m后速度恰好达到最大，求： （1）整个运动过程中拉力F的最大功率； （2）从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻R的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $