精品解析：四川崇州市怀远中学2025-2026学年高二下学期4月模拟测试物理试卷

怀远中学2025—2026学年度上学期4月模拟测试 高二物理试卷 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2、本堂考试75分钟，满分100分； 3、答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写再答题卡上，并使用2B铅笔填涂。 4、考试结束后，仅需将答题卡交回。 第Ⅰ卷 选择题部分（46分） 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意） 1. “转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为的发光物体（可看作质点）放在半径为的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕点转动，角速度从0增大至的过程中，发光物体始终相对碟子静止。已知发光物体与碟子间的动摩擦因数为、重力加速度为，此过程发光物体所受的摩擦力（　　） A. 方向始终指向点 B. 大小始终为 C. 冲量大小为 D. 做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．角速度从0增大至的过程中，发光物体的线速度逐渐增大，可知发光物体有半径切向加速度，摩擦力为发光物体的合力，提供发光物体切向加速度和向心加速度，可知摩擦力方向不是始终指向点，故A错误； B．角速度从0增大至的过程中，发光物体未发生滑移，所受摩擦力小于等于最大静摩擦力， 发光物体做圆周运动所需的向心力在增大，半径切线方向的合力在变化，故发光物体所受摩擦力大小不是始终为，故B错误； C．根据动量定理摩擦力的冲量大小为 故C错误； D．根据动能定理有摩擦力做功为 故D正确。 故选D。 2. 下列三幅演示实验图，对现象的描述正确的是（　　） A. 图甲中，把带正电的物体C移近不带电导体A，导体A端箔片张开，B端箔片闭合 B. 图乙中，同向电流相互排斥，反向电流相互吸引 C. 图丙中，阴极射线管中阴极发射的电子束在磁场中向下偏转 D. 图丙中，阴极射线管中阴极发射的电子束在磁场中向上偏转 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，把带正电的物体C移近不带电导体A，由于静电感应现象，使导体A端带负电荷，B端带正电荷，由于同种电荷相互排斥，则有两端的箔片都张开，故A错误； B．图乙中，由安培定则和左手定则判定可知，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故B错误； CD．图丙中，由左手定则可知，阴极射线管中阴极发射的电子束受到向下的洛伦兹力作用，可知电子束在磁场力作用下向下偏转，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图，、两物体叠放在一起，先用手挡住使其静止在固定斜面上，然后将其释放，、同时沿斜面滑下，斜面与两物体之间的动摩擦因数相同，，则下列说法错误的是（　　） A. 释放前，物体受到物体对它的压力 B. 下滑过程中，物体受到物体对它的压力 C. 下滑过程中，物体与物体之间无相互作用力 D. 下滑过程中，物体、均处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，撤掉外力后，物体A、B能沿斜面下滑，故物体A的重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，所以释放前，物体A一定受到物体B沿斜面向上的支持力，由牛顿第三定律可知，物体B受到物体A对它的压力，A正确； BC．下滑过程中，设A、B间的相互作用力大小为F，对物体A、B分别由牛顿第二定律可得 联立解得 故B错误，C正确； D．下滑过程中，A、B的加速度均沿斜面向下，有竖直向下的加速度分量，因此均处于失重状态，D正确。 故选B。 4. 小球做自由落体运动其末速度的平方v2与离地高度h的关系图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】自由落体的运动性质为初速度为零的匀加速直线运动，故根据匀变速直线运动的速度位移公式可知 故选A。 5. 2025年的罨画池，秋风漫过枝头，满树金黄便簌簌落下，恰是“无边落木萧萧下”，铺成一地柔软的灿烂。银杏叶像被时光染透的小扇，层层叠叠、安安静静伏在地面，踩着松软，抬眼便是漫天暖黄。风过时叶声轻响，像是季节在轻声道别，又像是大地温柔地接住了一整个秋天的诗意。其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面，所用时间可能是（ ） A. 0.3s B. 0.6s C. D. 4s 【答案】D 【解析】 【详解】若无空气阻力时，梧桐叶做自由落体运动， 根据  代入 、 解得 由于梧桐叶下落过程中空气阻力的影响不可忽略，则实际下落时间大于，故所用时间可能是。 故选D。 6. 如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移（箱子运动的速度大小如图中所注），下列说法正确的是（　　） A. 大人的推力大 B. 小孩的推力大 C. 大人做的功多 D. 大人和小孩做的功一样多 【答案】D 【解析】 【详解】小孩和大人都以水平推力匀速推动相同的木箱在相同的粗糙路面走，两木箱受到的摩擦力大小相等，小孩和大人所用的推力相等，走同样的位移，大人和小孩做的功一样多。 故选D。 7. 如图所示，足够长的水平传送带以的速率顺时针转动，煤块以的速度从传送带左端滑上传送带，后煤块与传送带共速，又经过后，传送带突然停止转动（时间忽略不计），最终煤块在传送带上的划痕长度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】传送带与煤块运动过程中的速度-时间图像如图所示 0～、4～内，煤块相对于传送带向前运动相对位移之和为 即最终煤块在传送带上的划痕长度为。 故选C。 二、多项选择题（本题包括3小题，每小题6分，共18分、每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，则（　　） A. 经过1s，质点P运动的路程是4m B. 经过0.15s，P质点沿x轴的正方向移动了3m C. 经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向 D. 该波沿+x方向传播，波速为20m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知该波振幅为0.2m、周期为0.2s，经过1s，质点P完成了5次全振动，其路程为 故A正确； B．质点P只在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，故B错误； C．根据题意结合波形图可知，开始时刻质点Q在波峰位置，此后将沿y轴向下振动，而分析可知，经过0.1s，即半个周期，质点Q恰好运动至波谷，速度为零，故C错误； D．根据质点P的振动图像，结合“上下坡”法可知，该波沿x轴正方向传播，所以 故D正确。 故选AD。 9. 儿童是祖国的未来。图中是儿童游乐园里常见的一种弹簧小马，若前后小幅摆动时其水平分运动可视为简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 关于平衡位置对称的两点的水平分速度一定大小相同，方向相反 B. 关于平衡位置对称的两点的水平分加速度一定大小相同，方向相反 C. 当有儿童使用时，整体振动的周期变大 D. 儿童摇动越快，小马振幅越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．简谐运动对称点的速度等大，但方向可能相同也可能相反，故A错误； B．对称点的加速度等大且都指向平衡位置，故方向相反，故B正确； C．根据弹簧振子周期公式可知当有儿童使用时，整体质量变大，周期变大，故C正确； D．当儿童摇动时，小马做受迫振动，当儿童摇动频率接近小马固有频率时，振幅才越大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，足够大的金属板水平放置，金属板上表面接地，一个电量为的正点电荷固定在金属板正上方高处，该点电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。点是点电荷与金属板垂线上距金属板为的点，点、点在金属板上表面上，静电力常数为，下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度大小为 B. 、、三点的电场强度大小关系满足 C. 金属板上表面带负电，下表面带正电 D. 带正电的试探电荷沿直线从点到点再从点到点，电场力一直做正功 【答案】AB 【解析】 【详解】A．a点的电场强度大小等效为等量异种点电荷在a点电场强度的矢量和，大小为，故A正确； B．等量异种点电荷间电场与该点电荷与金属板间形成的电场如图，电场线疏密表示电场强弱，所以沿直线a点到b点和b点到c点，电场强度逐渐减小，故B正确； C．由静电感应可知，金属板上表面带正电，与上表面相连的远端带负电荷下表面带负电，由于上表面接地，则下表面不带电，故C错误； D．带正电的试探电荷沿直线从点到点，电场力做正功，从点到点是在等势面上移动，电场力不做功，故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验题（本题共2小题，第11题6分。第12题8分，总共14分。） 11. 某学习小组利用如图所示装置探究弹簧弹性势能大小。实验器材有：左端带有挡板的水平长木板、轻质弹簧、带有遮光片的滑块、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺、天平。 实验过程如下： ①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，用天平测得带有遮光片的滑块质量为m； ②长木板固定在水平地面上，将弹簧左端固定在挡板P上，右端与滑块不拴接，当弹簧自由伸长时，弹簧的右端垂直投影位于平板上O处，在此处安装光电门，并与数字计时器相连； ③用滑块压缩弹簧，然后用销钉把滑块锁定，此时遮光片中心线通过平板上的A点，用刻度尺测量出AO间的距离x； ④拔去锁定滑块的销钉，滑块经过光电门，记录数字计时器显示的遮光时间为t，滑块停止运动时遮光片中心线通过平板上的B点，用刻度尺测量出OB间的距离L。 请回答下列问题： （1）滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小______； （2）滑块在OB段运动的加速度大小______； （3）实验过程中弹簧的最大弹性势能______。（均用题目所给物理量符号表示） 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]根据光电门工作原理，滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小 （2）[2]根据运动学知识，滑块在OB段运动可得 解得 （3）[3]实验过程中，根据能量守恒定律，可知弹性势能全部转化为摩擦内能，则 滑块在OB段运动过程，由牛顿第二定律，得 联立解得 12. 小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后、小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用_________。 A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球 （2）作出图线，如图2所示，则可得到重力加速度________m/s2. （3）在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为=__________（用h、t和v表示）。 （4）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差，请判断该观点是否正确，请简要说明理由_________。 【答案】 ①. A ②. ③. ④. 不正确，根据，可知与H无关 【解析】 【详解】（1）[1]为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的小钢球。 故选A。 （2）[2]根据整理得 故在图像中斜率表示重力加速度，则根据图线有 （3）[3]下落过程中声音传播的时间为 则小球下落的时间为 （4）[4]设木条厚度为H，则台阶距离地面的高度h1时的时间为t1，高度h2时的时间为t2；则根据前面的分析有 可知与H无关。 四、计算题：本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，两平行金属板水平放置，两板间距为，上板带正电荷、下板带负电荷，且两极板带电量相同。上板中间开有一小孔，小孔正上方有长度为的绝缘轻杆，轻杆两端各固定一个带电小球和质量为，带电荷量的质量为，带电荷量。开始轻杆竖直，到小孔的距离为，然后两球由静止释放，在下降过程巾轻杆始终保持竖直。已知两板间电压为重力加速度，不计空气阻力。求： （1）小球的最大速度； （2）小球下降的最大距离（两小球始终没有接触两金属板）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知 小球P进入电场后受到的电场力为 竖直向下，小球Q进入电场后受到的电场力为 竖直向上。 由 可知，Q进入电场后做减速运动，则Q刚进入电场时P、Q的速度最大，设最大速度为 根据动能定理有 解得 （2）从开始到最低点，设Q进入电场的位移为x，应用动能定理有 解得 则全过程中小球P下降的距离为 14. 如图，真空中A点固定放置一电量为的点电荷A，一质量为m、电量为的检验电荷B在距A为处，仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，AB连线上有间距相等的a、b、c三点。已知：取无穷远处电势为零，真空中静止正点电荷电场中某点电势可表示为：，其中k为静电力恒量、Q为场源电荷电量、r为该点到场源电荷的距离。 （1）用线条描绘点电荷A周围电场强度和电势的分布情况； （2）分析、比较ab间电势差与bc间电势差的大小； （3）求运动过程中检验电荷B与点电荷A之间的最小距离； （4）如图（c）所示，现有5个间隔相等的小球，以相同的速度并排冲向图（b）中的山地，不考虑摩擦作用的不同，试在右侧框图中画出5个小球接下来的大致运动轨迹。 【答案】（1）；（2）；（3）（4） 【解析】 【详解】（1）正点电荷周围电场强度和电势的分布情况如图所示 电场强度离点电荷越远，电场强度越小。以点电荷为圆心的同心圆是等势面。 （2）设 则有 所以 故 （3）由题意知，检验电荷B仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，所以由能量守恒定律得 解得最小距离为 （4）类比点电荷，越靠近场源电荷，受到的库仑力越大，则越靠近山顶，偏转角度越大，即大致轨迹如图所示 15. 如图所示，相互平行的光滑金属导轨间距为，倾角为，其上端通过导线连接阻值为的电阻，三个区域中均为匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与倾斜导轨平面垂直，三个磁场区域的宽度均为，间距为，磁场区域3的下边界处用一小段大小可忽略的绝缘圆弧与宽度为的光滑水平导轨相连，水平导轨右端接有阻值不计，自感系数为的自感线圈。质量为、电阻的金属棒从处由静止开始沿导轨下滑，到磁场区域1上边界距离为（未知）。金属棒滑过后与另一根放在左侧相同位置和相同质量的常温超导棒相碰，碰后两棒粘在一起，进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向与水平导轨平面垂直。不计导轨的电阻及处的机械能损失，金属棒始终与导轨保持垂直且接触良好，重力加速度为，线圈中产生自感电动势大小为。 （1）当时，导体棒释放后恰好匀速穿过磁场区域1，求； （2）当取合适值时，导体棒进入磁场后的运动过程中，在任一磁场区域和非磁场区域运动的时间均相等。求导体棒每次离开磁场区域时的速度；以及、棒碰撞后，向右运动的最大距离。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 设导体棒到达磁场区域1上边界时的速度大小为，由机械能守恒有 导体棒进入磁场区域1时，产生电动势 回路产生感应电流 导体棒受安培力大小 导体棒匀速穿过磁场区域1，有 联立解得 【小问2详解】 设导体棒每次进入磁场区域时的速度为，每次离开磁场区域时的速度为，每次在磁场区域和非磁场区域运动时间均为T，导体棒在磁场中运动，设某时刻速度为，则安培力大小 由动量定理有 导体棒在无磁场区域运动过程，由动量定理有 由动能定理有 联立解得 a、b棒碰撞后两棒粘在一起运动，有 由于回路中无电阻，产生的电动势为 整理得 金属棒中的电流为 根据图像以及动能定理有 向右运动的最大距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 怀远中学2025—2026学年度上学期4月模拟测试 高二物理试卷 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2、本堂考试75分钟，满分100分； 3、答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写再答题卡上，并使用2B铅笔填涂。 4、考试结束后，仅需将答题卡交回。 第Ⅰ卷 选择题部分（46分） 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意） 1. “转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为的发光物体（可看作质点）放在半径为的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕点转动，角速度从0增大至的过程中，发光物体始终相对碟子静止。已知发光物体与碟子间的动摩擦因数为、重力加速度为，此过程发光物体所受的摩擦力（　　） A. 方向始终指向点 B. 大小始终为 C. 冲量大小为 D. 做功为 2. 下列三幅演示实验图，对现象的描述正确的是（　　） A. 图甲中，把带正电的物体C移近不带电导体A，导体A端箔片张开，B端箔片闭合 B. 图乙中，同向电流相互排斥，反向电流相互吸引 C. 图丙中，阴极射线管中阴极发射的电子束在磁场中向下偏转 D. 图丙中，阴极射线管中阴极发射的电子束在磁场中向上偏转 3. 如图，、两物体叠放在一起，先用手挡住使其静止在固定斜面上，然后将其释放，、同时沿斜面滑下，斜面与两物体之间的动摩擦因数相同，，则下列说法错误的是（　　） A. 释放前，物体受到物体对它的压力 B. 下滑过程中，物体受到物体对它的压力 C. 下滑过程中，物体与物体之间无相互作用力 D. 下滑过程中，物体、均处于失重状态 4. 小球做自由落体运动其末速度的平方v2与离地高度h的关系图像是（　　） A. B. C. D. 5. 2025年的罨画池，秋风漫过枝头，满树金黄便簌簌落下，恰是“无边落木萧萧下”，铺成一地柔软的灿烂。银杏叶像被时光染透的小扇，层层叠叠、安安静静伏在地面，踩着松软，抬眼便是漫天暖黄。风过时叶声轻响，像是季节在轻声道别，又像是大地温柔地接住了一整个秋天的诗意。其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面，所用时间可能是（ ） A. 0.3s B. 0.6s C. D. 4s 6. 如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移（箱子运动的速度大小如图中所注），下列说法正确的是（　　） A. 大人的推力大 B. 小孩的推力大 C. 大人做的功多 D. 大人和小孩做的功一样多 7. 如图所示，足够长的水平传送带以的速率顺时针转动，煤块以的速度从传送带左端滑上传送带，后煤块与传送带共速，又经过后，传送带突然停止转动（时间忽略不计），最终煤块在传送带上的划痕长度为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题包括3小题，每小题6分，共18分、每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，则（　　） A. 经过1s，质点P运动的路程是4m B. 经过0.15s，P质点沿x轴的正方向移动了3m C. 经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向 D. 该波沿+x方向传播，波速为20m/s 9. 儿童是祖国的未来。图中是儿童游乐园里常见的一种弹簧小马，若前后小幅摆动时其水平分运动可视为简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 关于平衡位置对称的两点的水平分速度一定大小相同，方向相反 B. 关于平衡位置对称的两点的水平分加速度一定大小相同，方向相反 C. 当有儿童使用时，整体振动的周期变大 D. 儿童摇动越快，小马振幅越大 10. 如图所示，足够大的金属板水平放置，金属板上表面接地，一个电量为的正点电荷固定在金属板正上方高处，该点电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。点是点电荷与金属板垂线上距金属板为的点，点、点在金属板上表面上，静电力常数为，下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度大小为 B. 、、三点的电场强度大小关系满足 C. 金属板上表面带负电，下表面带正电 D. 带正电的试探电荷沿直线从点到点再从点到点，电场力一直做正功 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验题（本题共2小题，第11题6分。第12题8分，总共14分。） 11. 某学习小组利用如图所示装置探究弹簧弹性势能大小。实验器材有：左端带有挡板的水平长木板、轻质弹簧、带有遮光片的滑块、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺、天平。 实验过程如下： ①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，用天平测得带有遮光片的滑块质量为m； ②长木板固定在水平地面上，将弹簧左端固定在挡板P上，右端与滑块不拴接，当弹簧自由伸长时，弹簧的右端垂直投影位于平板上O处，在此处安装光电门，并与数字计时器相连； ③用滑块压缩弹簧，然后用销钉把滑块锁定，此时遮光片中心线通过平板上的A点，用刻度尺测量出AO间的距离x； ④拔去锁定滑块的销钉，滑块经过光电门，记录数字计时器显示的遮光时间为t，滑块停止运动时遮光片中心线通过平板上的B点，用刻度尺测量出OB间的距离L。 请回答下列问题： （1）滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小______； （2）滑块在OB段运动的加速度大小______； （3）实验过程中弹簧的最大弹性势能______。（均用题目所给物理量符号表示） 12. 小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后、小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用_________。 A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球 （2）作出图线，如图2所示，则可得到重力加速度________m/s2. （3）在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为=__________（用h、t和v表示）。 （4）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差，请判断该观点是否正确，请简要说明理由_________。 四、计算题：本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，两平行金属板水平放置，两板间距为，上板带正电荷、下板带负电荷，且两极板带电量相同。上板中间开有一小孔，小孔正上方有长度为的绝缘轻杆，轻杆两端各固定一个带电小球和质量为，带电荷量的质量为，带电荷量。开始轻杆竖直，到小孔的距离为，然后两球由静止释放，在下降过程巾轻杆始终保持竖直。已知两板间电压为重力加速度，不计空气阻力。求： （1）小球的最大速度； （2）小球下降的最大距离（两小球始终没有接触两金属板）。 14. 如图，真空中A点固定放置一电量为的点电荷A，一质量为m、电量为的检验电荷B在距A为处，仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，AB连线上有间距相等的a、b、c三点。已知：取无穷远处电势为零，真空中静止正点电荷电场中某点电势可表示为：，其中k为静电力恒量、Q为场源电荷电量、r为该点到场源电荷的距离。 （1）用线条描绘点电荷A周围电场强度和电势的分布情况； （2）分析、比较ab间电势差与bc间电势差的大小； （3）求运动过程中检验电荷B与点电荷A之间的最小距离； （4）如图（c）所示，现有5个间隔相等的小球，以相同的速度并排冲向图（b）中的山地，不考虑摩擦作用的不同，试在右侧框图中画出5个小球接下来的大致运动轨迹。 15. 如图所示，相互平行的光滑金属导轨间距为，倾角为，其上端通过导线连接阻值为的电阻，三个区域中均为匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与倾斜导轨平面垂直，三个磁场区域的宽度均为，间距为，磁场区域3的下边界处用一小段大小可忽略的绝缘圆弧与宽度为的光滑水平导轨相连，水平导轨右端接有阻值不计，自感系数为的自感线圈。质量为、电阻的金属棒从处由静止开始沿导轨下滑，到磁场区域1上边界距离为（未知）。金属棒滑过后与另一根放在左侧相同位置和相同质量的常温超导棒相碰，碰后两棒粘在一起，进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向与水平导轨平面垂直。不计导轨的电阻及处的机械能损失，金属棒始终与导轨保持垂直且接触良好，重力加速度为，线圈中产生自感电动势大小为。 （1）当时，导体棒释放后恰好匀速穿过磁场区域1，求； （2）当取合适值时，导体棒进入磁场后的运动过程中，在任一磁场区域和非磁场区域运动的时间均相等。求导体棒每次离开磁场区域时的速度；以及、棒碰撞后，向右运动的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $