精品解析：湖南邵阳市2026-2027学年高二上学期9月拔尖创新班阶段考试物理试题

2026年9月邵阳市高二拔尖创新班联考试题卷 物理 本试卷共6页，15个小题。满分100分。考试用时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。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡，试题卷自行保存。 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. 水平桌面上放置有半圆柱，截面如图所示，半径为R，圆心为。半圆柱表面上a点在正上方，从a点用轻绳拉着重力为G的光滑小球，轻绳恰好水平。小球球心为，半径为r。整个装置保持静止，下列选项正确的是（ ） A. 桌面对半圆柱的摩擦力向左 B. 半圆柱对小球的弹力大小为 C. 若整个装置向上加速运动，绳子拉力大小不变 D. 若整个装置向左加速运动，半圆柱对小球的弹力减小 2. 如图水平桌面上放置有长木板B，B上放置有物块A，水平细绳一端连着物块A，另一端绕过桌子边缘的轻质光滑滑轮吊着钩码C。先用手控制A、B静止，然后放手松开控制。已知A、B、C的质量分别为、、，A与B、B与桌面间的滑动摩擦因数都为，滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力，重力加速度为g，，。则放手后钩码C的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 3. 汽车甲以速度做匀速直线运动，在它正前方有汽车乙以速度向相同方向做匀速直线运动，则下列操作能避免相撞的是（ ） A. 当甲、乙相距5 m时，甲以大小为的加速度刹车 B. 当甲、乙相距5 m时，乙以大小为的加速度加速直到速度达到 C. 当甲、乙相距5 m时，甲以大小为的加速度刹车，同时乙以大小为的加速度加速直到速度达到 D. 当甲、乙相距15 m时，甲以大小为的加速度刹车 4. 1990年兰迪·巴恩斯创造了男子铅球世界记录。分析当时比赛视频可以得到以下一些数据：铅球出手高度为1.88 m，铅球抛出时与水平方向夹角为45°，铅球在空中的时间为，忽略空气阻力，，则该世界记录为（ ） A. 20.52 m B. 19.23 m C. 23.12 m D. 33.22 m 5. 波源、在同种介质中，分别位于和的位置。某时刻两波源形成的波形如图所示，和处的质点刚刚开始振动，波源比晚起振0.2 s，两列波的振幅都为A。下列选项正确的是（ ） A. 、的振动周期不相同 B. 两列波的波速均为 C. 两列波叠加后，处质点的振幅为2A D. 两列波叠加后，处质点的振幅为0 6. 如图，圆柱形玻璃砖放置在水平面上，玻璃砖的半径为R，AB是玻璃砖横截面上的一条竖直直径。一束单色光从A点射入玻璃砖，从C点射出，出射光线CD垂直水平面。已知真空中的光速为c，玻璃砖对单色光的折射率为n，入射光线与AB成角，则光线从A到C的时间等于（ ） A. B. C. D. 7. 如图，地球北极地面处的重力加速度为，赤道地面处的重力加速度为，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为，近地轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度为，同步轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度为。地球半径为r，同步轨道半径为R。下列选项正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图ab、gh是以O为圆心的圆的两条相互垂直的直径，cdef是圆的内接正方形，且，。将两个电荷量均为Q的正电荷分别放置在g、h点。下列说法正确的是（ ） A. 将一负试探电荷从a点由静止释放，试探电荷从a运动到O的过程中，加速度一定先增大后减小 B. c、d、e、f点的电势不相等 C. c、d、e、f点的电场强度相同 D. 加上一个平行圆平面的匀强电场后，c、d、f的电势分别为、、，则e点的电势为 9. 如图电路中的电表V、、、A均为理想电表，其示数分别为U、、、I，其示数的变化量分别为、、、。电源电动势为E、内阻r，定值电阻阻值为，，滑动变阻器的最大电阻大于。当滑动变阻器从最左端向最右端滑动时，下列选项正确的是（ ） A. 滑动变阻器的功率先增大后减小 B. 电源的输出功率先增大后减小 C. ，， D. 、、 10. 质量为2 kg的滑块从固定斜面底端以的速度冲上斜面，斜面倾角为37°，滑块与斜面间的滑动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取斜面底端的重力势能为0，重力加速度，。滑块从斜面底端出发到返回斜面底端的过程中，滑块的位移x与动能、因摩擦产生的内能Q、重力势能、机械能E的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 游标卡尺和螺旋测微器能较精确测量物体的尺寸。 （1）用螺旋测微器测量某物体长度，如图甲可知，被测物体长度为__________mm。 （2）有种大型台式游标卡尺，游标尺上有100个分度，总长度为99 mm，用此游标卡尺测量某物体长度，测量时上方主尺和下方游标尺的情况如图乙所示，可知被测物体长度为__________mm。 12. 如图甲虚线框内为简易自制2挡欧姆表的电路图，已知表头G的内阻，满偏电流，定值电阻，，电源电动势，电源内阻，选择开关K有×1和×10两个倍率，选择开关可以分别与a、b相连，滑动变阻器R可以进行欧姆调零，为待测电阻，1、2为欧姆表的表笔。如图乙为欧姆表的表盘，其中间刻度值为15。 （1）表笔1应为__________（填“红”或“黑”）表笔。 （2）当选择开关接a端时，欧姆表的倍率为__________（填“×1”或“×10”）。 （3）当选择开关接a端时，滑动变阻器R的电阻为__________Ω。 （4）若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E不变，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 （5）若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E略微减小，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 13. 如图小车C上的ab为四分之一的圆弧轨道，O为圆弧的圆心，半径Oa水平，半径Ob竖直，小车C静止在水平面上。B为平板小车，小车上表面ef水平且与b点等高。A为放在小车B上的小滑块。A、B、C质量均为m，所有接触面均光滑。初始时，小车B与A一起向左以速度匀速运动，某时刻B与C发生碰撞并锁定成一个整体。已知重力加速度为g，求： （1）碰撞后A能上升的最大高度h； （2）碰撞后C的最大速度的大小。 14. 如图足够长的光滑平行直导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直水平面向上，磁感应强度为B。导轨电阻为0，导轨左端连着电容器，电容器电容为C。导轨上放置有导体棒a、b，导体棒的长度均为L，与导轨的宽度相同，a、b棒相距足够远。a棒质量为m，电阻为2R。b棒质量为2m，电阻为R。初始时开关K断开，然后给a棒平行导轨向右的初速度。 （1）足够长时间后，a棒的速度保持不变，求此时a棒速度的大小； （2）当a棒的速度保持在后，再闭合开关K，又足够长时间后，a棒的速度再次保持不变，求此时a棒速度的大小。 15. 如图xOy平面直角坐标系中，的范围内有垂直纸面向外的匀强磁场B，在的范围内，有沿y轴正方向的匀强电场E，已知。在坐标上放置粒子源，粒子源沿y轴的正方向以不同大小的初速度射出质量为m，电荷量为q的正电粒子，不计粒子重力。 （1）若粒子从第一次经过y轴，求粒子源发射粒子的初速度大小； （2）若粒子从第一次经过y轴，求此后粒子的最小速度和最小速度时粒子位置的纵坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年9月邵阳市高二拔尖创新班联考试题卷 物理 本试卷共6页，15个小题。满分100分。考试用时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。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡，试题卷自行保存。 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. 水平桌面上放置有半圆柱，截面如图所示，半径为R，圆心为。半圆柱表面上a点在正上方，从a点用轻绳拉着重力为G的光滑小球，轻绳恰好水平。小球球心为，半径为r。整个装置保持静止，下列选项正确的是（ ） A. 桌面对半圆柱的摩擦力向左 B. 半圆柱对小球的弹力大小为 C. 若整个装置向上加速运动，绳子拉力大小不变 D. 若整个装置向左加速运动，半圆柱对小球的弹力减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．设半圆柱对小球的支持力为，绳的张力为，与水平方向的夹角为。小球受力如图所示： 由几何关系得 小球静止，水平方向和竖直方向的平衡方程分别为和 取水平向右为正方向，设桌面对半圆柱的摩擦力为，半圆柱水平方向的平衡方程为 结合前述小球水平方向平衡关系可得，故A错误； B．由前述小球竖直方向平衡方程和几何关系可得，故B正确； C．装置以加速度向上加速，小球质量为。小球竖直方向的牛顿第二定律方程为 由于几何关系不变，增大，其水平分量也增大，绳张力随之增大，故C错误； D．装置向左加速时，小球的竖直加速度仍为零，其竖直方向的牛顿第二定律方程为 由前述几何关系可得，故D错误。 故选B。 2. 如图水平桌面上放置有长木板B，B上放置有物块A，水平细绳一端连着物块A，另一端绕过桌子边缘的轻质光滑滑轮吊着钩码C。先用手控制A、B静止，然后放手松开控制。已知A、B、C的质量分别为、、，A与B、B与桌面间的滑动摩擦因数都为，滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力，重力加速度为g，，。则放手后钩码C的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对A、C整体受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得放手后钩码C的加速度大小为 故选A。 3. 汽车甲以速度做匀速直线运动，在它正前方有汽车乙以速度向相同方向做匀速直线运动，则下列操作能避免相撞的是（ ） A. 当甲、乙相距5 m时，甲以大小为的加速度刹车 B. 当甲、乙相距5 m时，乙以大小为的加速度加速直到速度达到 C. 当甲、乙相距5 m时，甲以大小为的加速度刹车，同时乙以大小为的加速度加速直到速度达到 D. 当甲、乙相距15 m时，甲以大小为的加速度刹车 【答案】D 【解析】 【详解】判断能否避免相撞，可采用相对运动法 避免相撞的临界条件是两车速度相等时，临界相对位移不大于初始距离 以乙车为参考系，甲车的相对初速度大小为 逐项分析相对加速度（甲相对乙的加速度）： A．甲刹车，乙匀速， B．甲匀速，乙加速， C．甲刹车，乙加速， D．甲刹车，乙匀速， 可见，A、B、C、D各项中甲相对乙的加速度大小均为 因此两车共速时，临界相对位移 ABC．初始距离，因此一定会相撞，故A、B、C错误； D．初始距离，因此一定不会相撞，故D正确。 故选D。 4. 1990年兰迪·巴恩斯创造了男子铅球世界记录。分析当时比赛视频可以得到以下一些数据：铅球出手高度为1.88 m，铅球抛出时与水平方向夹角为45°，铅球在空中的时间为，忽略空气阻力，，则该世界记录为（ ） A. 20.52 m B. 19.23 m C. 23.12 m D. 33.22 m 【答案】C 【解析】 【详解】将铅球的斜抛运动分解为水平方向匀速直线运动、竖直方向竖直上抛运动，规定向上为正方向，铅球在竖直方向有 水平方向有 其中， 联立解得 故选C。 5. 波源、在同种介质中，分别位于和的位置。某时刻两波源形成的波形如图所示，和处的质点刚刚开始振动，波源比晚起振0.2 s，两列波的振幅都为A。下列选项正确的是（ ） A. 、的振动周期不相同 B. 两列波的波速均为 C. 两列波叠加后，处质点的振幅为2A D. 两列波叠加后，处质点的振幅为0 【答案】B 【解析】 【详解】AB．两列波在同种介质中的波速相同。由图可知第一、第二列波的波前分别传播了和，第一列波比第二列波早传播，由匀速传播关系可知，两列波的共同波速满足，解得 由图可知两列波的波长均为，由波速公式，两列波的周期均为，故A错误，B正确； CD．由图中两波前附近质点的位移均为正可知，两波源起振方向相同。第二列波比第一列波晚起振，两波源相距，由起振时差和传播时间差可知，在任一位置处两列波的等效相位时差满足 当时， 两列波反相，合振幅为0；当时，，两列波同相，合振幅为两列波振幅之和，故CD错误。 故选B。 6. 如图，圆柱形玻璃砖放置在水平面上，玻璃砖的半径为R，AB是玻璃砖横截面上的一条竖直直径。一束单色光从A点射入玻璃砖，从C点射出，出射光线CD垂直水平面。已知真空中的光速为c，玻璃砖对单色光的折射率为n，入射光线与AB成角，则光线从A到C的时间等于（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设圆心为，光线在点进入玻璃砖时的折射角为。直径沿点法线，故入射角为；由折射定律得 连接，由两条半径相等可知为等腰三角形，其底角满足 为说明出射方向与两处折射角的关系，补出点法线并标出圆心和相关角，如图。 光线在点射向空气时，入射角仍为。设此处的折射角为，由折射定律得 结合点的折射关系可得，由三角形内角和可得 由于竖直向下，与方向相反，的向外延长线与的夹角为，故 结合两处折射关系得 在等腰中，从向弦作垂线，垂足平分弦长；由半径与底角的余弦关系得 设光在玻璃砖中的传播速度为，由折射率的定义可得 所以光线从到的传播时间为 故选A。 7. 如图，地球北极地面处的重力加速度为，赤道地面处的重力加速度为，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为，近地轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度为，同步轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度为。地球半径为r，同步轨道半径为R。下列选项正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．赤道处万有引力的一部分充当向心力，剩余部分充当重力，且向心力部分比重力部分小得多，故A错误； B．近地轨道处万有引力全部充当向心力，赤道处万有引力一部分充当重力，近地轨道和赤道处万有引力可以认为相等，故B错误； C．由牛顿第二定律可得，，可得，故C错误； D．赤道处有，其中，同步卫星向心加速度，赤道处向心加速度，联立解得，故D正确。 故选D 。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图ab、gh是以O为圆心的圆的两条相互垂直的直径，cdef是圆的内接正方形，且，。将两个电荷量均为Q的正电荷分别放置在g、h点。下列说法正确的是（ ） A. 将一负试探电荷从a点由静止释放，试探电荷从a运动到O的过程中，加速度一定先增大后减小 B. c、d、e、f点的电势不相等 C. c、d、e、f点的电场强度相同 D. 加上一个平行圆平面的匀强电场后，c、d、f的电势分别为、、，则e点的电势为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设圆半径为R，由场强叠加可知a点的场强为 ab与cd交点处的场强为，而O点的场强为零，可知从a点到O点场强先增加后减小，则将一负试探电荷从a点由静止释放，试探电荷从a运动到O的过程中，电场力先增大后减小，即加速度一定先增大后减小，A正确； B．由对称性可知，c、d、e、f点的电势相等，B错误； C．根据等量同种电荷周围的电场线分布，结合对称性可知， c、d、e、f点的电场强度大小相同，但方向不同，C错误； D．因两个等量正电荷在c、d、e、f四点的电势相同，加上一个平行圆平面的匀强电场后，cd间电势差与ef间的电势差相等，若c、d、f的电势分别为、、，则，可得e点的电势为，D正确。 故选AD。 9. 如图电路中的电表V、、、A均为理想电表，其示数分别为U、、、I，其示数的变化量分别为、、、。电源电动势为E、内阻r，定值电阻阻值为，，滑动变阻器的最大电阻大于。当滑动变阻器从最左端向最右端滑动时，下列选项正确的是（ ） A. 滑动变阻器的功率先增大后减小 B. 电源的输出功率先增大后减小 C. ，， D. 、、 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设滑动变阻器接入电路的阻值为，由闭合电路欧姆定律得 因此滑动变阻器的功率为 把看作电源对的等效内阻。根据电源最大输出功率条件，负载电阻等于等效内阻时负载功率最大，即时最大。滑片从最左端向最右端移动时，由小于逐渐增大到大于，所以先增大后减小。电源的输出功率为 令外电阻，同一最大功率条件表明在时最大。由于大于，本题始终有，且随增大而增大，所以始终减小，故A正确，B错误； CD．理想电压表V、和分别测量路端电压、两端电压和两端电压。由闭合电路欧姆定律和欧姆定律得， 进而有 题中变化量表示示数改变的大小，对滑片移动前后的两个状态作差，分别有，和 瞬时示数满足，和，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 质量为2 kg的滑块从固定斜面底端以的速度冲上斜面，斜面倾角为37°，滑块与斜面间的滑动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取斜面底端的重力势能为0，重力加速度，。滑块从斜面底端出发到返回斜面底端的过程中，滑块的位移x与动能、因摩擦产生的内能Q、重力势能、机械能E的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】上滑阶段：合力沿斜面向下，根据牛顿第二定律 加速度大小 上滑到速度为0的最大距离 下滑阶段：根据牛顿第二定律 下滑加速度大小 初态动能 全程往返总摩擦生热 A．根据动能定理，动能随位移的变化满足，图线的斜率绝对值等于合外力大小。 上滑过程：合外力 ，动能从线性减小到0，对应图中从到的陡直线； 下滑过程：合外力，滑块从往回运动到时，动能从0线性增加到，对应图中从到的平缓直线，故A正确； B．摩擦生热​，恒定： 上滑过程：路程等于位移，，从的0线性增长到的； 下滑过程：滑块的位移坐标从减小，总路程为，因此，从的线性增长到的，故B正确； C．重力势能以斜面底端为0点， 上滑过程：随从0线性增长，到时，而非图中标注的，故C错误； D．机械能的变化等于摩擦力做功的负值，除重力外只有摩擦力做负功，机械能始终减小，图线斜率绝对值等于摩擦力大小 上滑过程：摩擦力沿斜面向下，，从的线性减小到的； 下滑过程：摩擦力沿斜面向上，滑块往回运动时，机械能继续随路程增加而减小， ，从的线性减小到的，故D正确。 故选 ABD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 游标卡尺和螺旋测微器能较精确测量物体的尺寸。 （1）用螺旋测微器测量某物体长度，如图甲可知，被测物体长度为__________mm。 （2）有种大型台式游标卡尺，游标尺上有100个分度，总长度为99 mm，用此游标卡尺测量某物体长度，测量时上方主尺和下方游标尺的情况如图乙所示，可知被测物体长度为__________mm。 【答案】（1）4.700 （2）40.13 【解析】 【小问1详解】 用螺旋测微器测量某物体长度为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm 【小问2详解】 游标卡尺的游标尺每个小格的长度为0.99mm，游标尺上第13格与主尺上5.3cm刻度对齐，则读数为53mm-13×0.99mm=40.13mm 12. 如图甲虚线框内为简易自制2挡欧姆表的电路图，已知表头G的内阻，满偏电流，定值电阻，，电源电动势，电源内阻，选择开关K有×1和×10两个倍率，选择开关可以分别与a、b相连，滑动变阻器R可以进行欧姆调零，为待测电阻，1、2为欧姆表的表笔。如图乙为欧姆表的表盘，其中间刻度值为15。 （1）表笔1应为__________（填“红”或“黑”）表笔。 （2）当选择开关接a端时，欧姆表的倍率为__________（填“×1”或“×10”）。 （3）当选择开关接a端时，滑动变阻器R的电阻为__________Ω。 （4）若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E不变，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 （5）若经过一段时间后，电源的内阻r略微增大，电动势E略微减小，仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测电阻的阻值，测量值__________（填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）红 （2）×1 （3） （4）等于 （5）大于 【解析】 【小问1详解】 欧姆表内部电源：黑表笔接电源正极，红表笔接负极。 图中表笔 1 接电源负极一侧，所以是红表笔。 【小问2详解】 中值电阻，总电流越大，欧姆表内阻越小，倍率越小。 接a时，并联电阻更小，总满偏电流更大，内阻更小，倍率小。 表盘中间刻度是 15，接a内阻小，对应×1倍率。 【小问3详解】 接 a，倍率×1，中值电阻 并联电阻 又 故滑动变阻器的电阻 【小问4详解】 欧姆调零时，调节滑动变阻器，把总内阻调到 E不变，满偏总电流不变，调零后不变。 测电阻： 电流只和有关，电流不变，表盘读数不变，测量值等于真实值。 【小问5详解】 短接时 E变小，调零时欧姆表总内阻必须减小，又 同样的真实，变小，I变小，指针偏左，欧姆表盘左边读数大，故待测电阻测量值大于真实值。 13. 如图小车C上的ab为四分之一的圆弧轨道，O为圆弧的圆心，半径Oa水平，半径Ob竖直，小车C静止在水平面上。B为平板小车，小车上表面ef水平且与b点等高。A为放在小车B上的小滑块。A、B、C质量均为m，所有接触面均光滑。初始时，小车B与A一起向左以速度匀速运动，某时刻B与C发生碰撞并锁定成一个整体。已知重力加速度为g，求： （1）碰撞后A能上升的最大高度h； （2）碰撞后C的最大速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当B、C发生完全非弹性碰撞，B、C动量守恒得 当A与B、C速度相同时，此时A到达最高点，A、B、C水平方向由动量守恒 从碰后到A到达最高点，A、B、C由机械能守恒 解得 【小问2详解】 当A返回b点时，C的速度最大，从碰后到此时A、B、C水平方向由动量守恒 从碰后到此时A、B、C由机械能守恒 解得 14. 如图足够长的光滑平行直导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直水平面向上，磁感应强度为B。导轨电阻为0，导轨左端连着电容器，电容器电容为C。导轨上放置有导体棒a、b，导体棒的长度均为L，与导轨的宽度相同，a、b棒相距足够远。a棒质量为m，电阻为2R。b棒质量为2m，电阻为R。初始时开关K断开，然后给a棒平行导轨向右的初速度。 （1）足够长时间后，a棒的速度保持不变，求此时a棒速度的大小； （2）当a棒的速度保持在后，再闭合开关K，又足够长时间后，a棒的速度再次保持不变，求此时a棒速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 规定向右为正方向，对棒，根据动量守恒有 解得 【小问2详解】 闭合开关K后，ab棒并联，即ab棒两端电压相同，设通过棒的电流为，则通过棒的电流为，对ab棒分别有， 联立解得 可知、棒的运动情况完全相同，可以视为一个整体，由动量定理有 求和得 因为， 联立解得 15. 如图xOy平面直角坐标系中，的范围内有垂直纸面向外的匀强磁场B，在的范围内，有沿y轴正方向的匀强电场E，已知。在坐标上放置粒子源，粒子源沿y轴的正方向以不同大小的初速度射出质量为m，电荷量为q的正电粒子，不计粒子重力。 （1）若粒子从第一次经过y轴，求粒子源发射粒子的初速度大小； （2）若粒子从第一次经过y轴，求此后粒子的最小速度和最小速度时粒子位置的纵坐标。 【答案】（1） （2）0， 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系可知 解得 根据洛伦兹力充当向心力可知 解得 【小问2详解】 粒子从第一次经过轴，根据几何关系可知 解得 根据洛伦兹力充当向心力可知 解得 且与轴的正方向成。 根据配速法，将粒子的运动分解成匀速直线运动和匀速圆周运动，速率分别为、，如图： 有 解得 根据速度的矢量运算可得 根据洛伦兹力充当向心力可知 根据几何关系可知 则粒子做匀速圆周运动的轨迹恰好与x轴相切，由于粒子的合速度是匀速直线速度与圆周运动速度的矢量和，当圆周运动的速度方向与匀速直线运动完全相反时，合速度取得最小值。即粒子纵坐标 此时合速度最小，等于0。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $