精品解析：陕西榆林市府谷中学2025-2026学年高二下学期5月期中检测物理试题

府谷中学2025~2026学年第二学期高二年级期中检测 物理 （试卷满分：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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，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；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡上交。 4.本卷主要命题范围：选择性必修第二册第一章~第三章第2节。 一、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. 如图所示的电路，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。则下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合瞬间，灯泡A将慢慢变亮 B. 开关S闭合瞬间，灯泡B将慢慢变亮 C. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡A将立即熄灭 D. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡B将立即熄灭 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，灯泡B将立即变亮，由于线圈L中感应电动势阻碍电流的增加，灯泡A会慢慢变亮，故A正确，B错误； CD．当开关S由闭合变为断开时，线圈L中产生感应电动势，线圈L与灯泡A、B形成闭合电路，回路中电流从原有大小逐渐减小，灯泡A、B慢慢熄灭，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，一矩形线圈垂直匀强磁场放置，边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕边以角速度绕图示方向匀速转动，下列图像能反映线圈中电流的变化情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】从图示位置开始计时，此时穿过线圈的磁通量最大，但变化率为零，瞬时电流为零，电流按正弦规律变化，转过圈到圈之间穿过线圈的磁通量一直为零，转过圈到1圈之间产生的感应电流方向与前圈的感应电流方向相反；之后感应电流按照以上规律变化。 故选B。 3. 如图所示为一正方体空间，点为面的中心，为面的中心，现有一长直导线沿两中心放置，通有的电流方向由指向。一闭合的圆环始终平行平面（图中未画出），在直导线附近移动，圆环中能产生感应电流的是（　　） A. 圆环的圆心位于的中点，再让圆环竖直向上运动 B. 圆环的圆心位于的中点，再让圆环向左运动 C. 圆环的圆心位于点，再让圆环沿棱运动 D. 圆环的圆心位于点，再让圆环沿棱运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．圆环的圆心位于的中点，穿过圆环的磁通量为零，圆环竖直向上运动或向左运动时，穿过圆环的磁通量始终为零，则圆环中没有感应电流产生，故AB错误； C．圆环的圆心位于b点，圆环沿棱运动过程，穿过圆环的磁通量先减小后增大，则圆环中有感应电流产生，故C正确； D．圆环的圆心位于b点，圆环沿棱运动时，穿过圆环的磁通量不变，则圆环中没有感应电流产生，故D错误。 故选C。 4. 质量为m、电荷量为q的微粒以与水平方向成θ角的初速度从O点进入方向如图所示的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场正交组成的复合场区，恰好沿直线运动，A点为轨迹上一点，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. 该微粒可能带负电荷 B. 该微粒可以以同样大小的初速度从A运动到O C. 该微粒的初速度大小为 D. 该电场的场强大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．若粒子带正电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA线斜向左上方，则电场力、洛伦兹力和重力可能平衡；粒子受力如图 若粒子带负电，类比前面分析得电场力、洛伦兹力和重力不可能平衡，故A错误； B．该微粒以同样大小的初速度沿AO从A发出，则粒子在A点洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，三力不平衡，且三力的合力与初速度不共线，粒子要做曲线运动，故B错误； CD．由平衡条件竖直方向有 解得 ， 故C正确； 水平方向有   解得，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，虚线MN右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，闭合正方形导线框ABCD在磁场中运动的过程中，B、D连线始终与边界MN垂直，规定顺时针方向为电流正方向，以D点到达边界MN为计时起点，线框中的电流I随时间t变化的关系图像如图乙所示，则下列关于线框的运动情况的描述正确的是 A. 一直匀速向右 B. 先匀速向右，后匀速向左 C. 先减速，后加速 D. 先加速，后减速 【答案】B 【解析】 【详解】线框进入磁场过程中，感应电流先沿逆时针方向均匀增大，后沿顺时针方向均匀减小，则感应电动势也先均匀增大，后反向均匀减小，切割磁感线的有效长度先增大后减小，则线框的运动情况是先匀速向右，然后匀速向左，故选B。 6. 某同学利用如图所示实验装置探究磁场对通电导体的作用。初始时导体棒静置于水平粗糙导轨上，装置处于竖直方向的匀强磁场中，闭合开关后，导体棒开始运动，已知导体棒始终与导轨垂直，下列说法正确的是（ ） A. 若减小磁感应强度的大小，导体棒也一定能运动 B. 若导体棒向右运动，则磁场方向向上 C. 若增大电源输出电压，开始运动瞬间，导体棒的加速度增大 D. 若磁感应强度反向，同时电源的正负极也反向，则导体棒的运动方向也反向 【答案】C 【解析】 【详解】A．减小磁感应强度大小，安培力变小，若小于最大静摩擦力，导体棒就不能运动，故A错误； B．闭合开关后，导体棒的电流方向从到，导体棒向右运动，则受到向右的安培力，根据左手定则可知，导体棒处磁场的方向应与导体棒垂直，竖直向下，故B错误； C．增大电源输出电压，电流增加，安培力增大，摩擦力不变，导体棒加速度增大，故C正确； D．如果磁感应强度反向，电源的正负极改变，则导体棒的运动方向不变，故D错误。 故选C。 7. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。通过两电热器的电流有效值之比等于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对方波交流电而言，根据电流的热效应可得 对正弦交流电而言，有效值为 联立解得 故选A。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。通过观察图形，判断下列说法正确的是（　　） A. 第5个线圈是不合格线圈 B. 第4个线圈是不合格线圈 C. 传送带向右运动 D. 传送带向左运动 【答案】BD 【解析】 【详解】由题图知第1、2、3、5、6个线圈位置均匀，则都发生了相对滑动，而第4个线圈没有向后滑动，则第4个线圈不闭合，没有产生感应电流，是不合格线圈，因线圈4相对传送带没有产生向右相对滑动，可知传送带向左运动。 故选BD。 9. 如图所示，两平行光滑金属轨道分为足够长的水平段和竖直圆弧段两部分，在N点平滑相连，O点为圆弧的圆心，圆弧的半径为1m。两金属轨道之间的宽度为0.3m，匀强磁场方向垂直水平导轨向上，大小为0.5T。质量为0.03kg、长为0.3m的金属细杆垂直置于金属轨道上的M点。在金属细杆内通以电流强度为2A、方向向里的恒定电流，金属细杆由静止释放后始终沿导轨运动。重力加速度，则M、N间的距离可能是（　　） A. 0.2m B. 0.8m C. 1m D. 1.2m 【答案】ABC 【解析】 【详解】金属细杆受到的重力为，受到的安培力为，则金属细杆在圆弧中运动时合力场力的大小为 方向斜向右下方 合力场等效加速度 金属细杆由静止释放后始终沿导轨运动，则运动的最高点为圆心在合力场中的等高点，其与N点的高度差 由能量守恒 可得该情形金属细杆经过N点时的速度 由能量守恒 综合可得M、N间的距离。 M、N间的距离可能是0.2m，0.8m，1m。 故选ABC。 10. 如图为磁流体发电机的示意图，两正对平行极板、的间距为，两板的面积均为，内部充满方向与板平行、磁感应强度大小为的匀强磁场，直流电动机M的内阻为。现让等离子体（高温下被电离含有大量带正电和负电的离子的气体）以速度持续垂直磁场喷入两板间。若磁流体发电机稳定发电时，电动机M正常工作，理想电流表A的示数为。磁流体发电机的内阻只考虑充满两板间的等离子体的电阻，两板间等离子体的等效电阻为。则下列说法正确的是（　　） A. 板为电源的正极 B. 带负电的粒子在两极板间受到的洛伦兹力方向向上 C. 电动机M正常工作时两端的电压为 D. 电动机M正常工作时的机械功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据左手定则，带正电的离子受到的洛伦兹力向下，向下偏转，带负电的粒子受到的洛伦兹力向上，向上偏转，板带正电，为电源的正极，故A错误，B正确； C．磁流体发电机稳定发电时，离子在电场力和洛伦兹力作用下做匀速运动，为 可得电动势为 由于电动机为非纯电阻电器，电动机正常工作时的电压为路端电压应该大于，故C错误； D．电动机正常工作时的机械功率为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。实验前，为了弄清楚灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系，可以用多用电表的______（填“电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”）进行检测；实验中，判断感应电流的方向时______（填“需要”或“不需要”）确定线圈的绕法；如图所示连接好电路后，强磁铁靠近线圈，然后又远离，两过程中灵敏电流计指针偏转方向______（填“相同”或“相反”）。 【答案】 ①. 欧姆挡 ②. 需要 ③. 相反 【解析】 【详解】[1]多用电表内部含有直流电源的为欧姆挡，因此可用电表的欧姆挡对电流进行测试。 [2]判断感应电流方向时需要用到楞次定律结合安培定则进行判断，右手四指环绕的方向即为感应电流的方向，因此需要确定线圈的绕法。 [3]强磁铁靠近和远离线圈过程中，线圈内磁通量穿过方向不变，大小先增大后减小，感应电流方向相反。 12. 霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域。在电动自行车中有多处用了霍尔元件，最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和助力等。实验表明，当磁场不太强时，霍尔电压、电流和磁感应强度的关系，式中的比例系数（未知）称为霍尔系数，为金属板厚度，如图乙所示。已知金属板电流是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为，电量为，金属板单位体积中电子的个数为，磁感应强度为，金属板宽度为，长度为。回答下列问题： （1）达到稳定状态时，金属板前表面的电势______（填“高于”“低于”或“等于”）后表面的电势。 （2）电子所受的洛伦兹力的大小为______。 （3）金属板前后两面之间的电势差（霍尔电压）的大小为______。 （4）霍尔系数______。 【答案】（1）高于 （2）Bve （3）Bva （4） 【解析】 【小问1详解】 金属板内电子的定向移动方向与电流方向相反，电子带负电，结合图示磁场方向由左手定则可知电子所受洛伦兹力指向后表面，电子在后表面聚集，使后表面带负电、前表面带正电，因此前表面的电势高于后表面的电势。 【小问2详解】 电子定向移动速度方向与磁场方向垂直，由洛伦兹力大小公式可得电子所受洛伦兹力的大小为 【小问3详解】 达到稳定状态时，电子所受电场力与洛伦兹力平衡，有 解得 【小问4详解】 金属板中垂直于电流方向的横截面积为，由电流的微观表达式得 解得 将 代入 整理得 与题给关系 比较，得 13. 小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘（开始时不放砝码），右臂挂有矩形线圈，线圈没有电流时，两臂平衡。线圈的水平边长L＝0.1m，匝数为N＝200匝，总电阻R＝10Ω。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度大小T。方向垂直线圈平面向里。在线圈上部另加垂直纸面的可变匀强磁场，且磁感应强度大小B随时间t的变化图像如图乙所示，可变磁场区域宽度d＝0.1m。当挂盘中放质量为m（未知）的砝码时，天平平衡，重力加速度取，求： （1）可变磁场的方向以及挂盘中放入的砝码的质量m； （2）若挂盘中放入的砝码质量为2m，为保持两侧平衡，可变磁场的磁感应强度的变化率。 【答案】（1）垂直纸面向外， （2） 【解析】 【小问1详解】 当挂盘中放质量为m的砝码时，天平平衡，可知线圈的下边受到的安培力向下，由左手定则可知，电流方向为顺时针。根据安培定则可知感应电流的磁场方向垂直纸面向里，因为原磁场增强，根据楞次定律得原磁场方向垂直纸面向外。 由法拉第电磁感应定律得 感应电流 由平衡条件得 解得 【小问2详解】 由，，得 可知，若挂盘中放入的砝码质量为2m，为保持两侧平衡，可变磁场的磁感应强度的变化率变为原来的两倍，即 14. 如图所示，位于圆心处的质子源A在时产生的质子（初速度可以忽略）在两盒之间被电压为的电场加速，第一次加速后进入D形盒，在D形盒的磁场中运动，运动半周时交流电源电压刚好改变方向对质子继续进行加速，已知质子比荷，两半圆形D形盒所在空间只有磁场，磁场的磁感应强度，D形盒的半径，当质子被加速到最大速度后，沿D形盒边缘运动半圈后再将它引出，质子的重力不计，求： （1）质子第一次被电场加速后进入磁场的轨道半径； （2）质子在磁场中运动的总时间。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）0.01m （2） 【解析】 【小问1详解】 质子第一次被电场加速，由动能定理： 进入磁场后，洛伦兹力提供向心力： 已知比荷  联立整理得：  代入数值  【小问2详解】 当质子速度最大时，轨道半径等于D形盒半径，同理有： 设质子共加速次，总动能满足： 联立得加速次数： 质子在磁场中做圆周运动的周期：  每次加速后质子在磁场中运动半周，总时间为个半周期，即：  将代入化简得：  代入数值 得： 15. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L = 1.0 m，左端连接阻值R = 4.0 Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B = 0.5 T方向竖直向下。质量m = 0.2 kg、长度L = 1.0 m、电阻r = 1.0 Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，从t = 0时刻开始对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v − t图像如图乙所示，其余电阻不计。求： （1）在t = 2.0 s时，电路中的电流I和金属杆PQ两端的电压UPQ； （2）在t = 2.0 s时，外力F的大小； （3）若0 ~ 3.0 s内克服外力F做功1.8 J，求此过程流过电阻R的电荷量和电阻R产生的焦耳热。 【答案】（1）0.2 A，0.8 V （2）0.3 N （3）0.9 C，1.44 J 【解析】 【小问1详解】 根据乙图可知t = 2.0 s时，v = 2 m/s，则此时电动势 电路中的电流 金属杆PQ两端的电压为外电压，即 【小问2详解】 由乙图可知v − t图像斜率表示加速度 对金属杆PQ进行受力分析，则由牛顿第二定律得 解得 方向与运动方向相反。 【小问3详解】 根据电荷量表达式可知 v − t图像与横轴围成的面积表示位移大小，则 解得 根据能量守恒定律可知 解得 电阻R产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 府谷中学2025~2026学年第二学期高二年级期中检测 物理 （试卷满分：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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，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；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡上交。 4.本卷主要命题范围：选择性必修第二册第一章~第三章第2节。 一、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. 如图所示的电路，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。则下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合瞬间，灯泡A将慢慢变亮 B. 开关S闭合瞬间，灯泡B将慢慢变亮 C. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡A将立即熄灭 D. 电路稳定后，开关S断开瞬间，灯泡B将立即熄灭 2. 如图所示，一矩形线圈垂直匀强磁场放置，边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕边以角速度绕图示方向匀速转动，下列图像能反映线圈中电流的变化情况的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为一正方体空间，点为面的中心，为面的中心，现有一长直导线沿两中心放置，通有的电流方向由指向。一闭合的圆环始终平行平面（图中未画出），在直导线附近移动，圆环中能产生感应电流的是（　　） A. 圆环的圆心位于的中点，再让圆环竖直向上运动 B. 圆环的圆心位于的中点，再让圆环向左运动 C. 圆环的圆心位于点，再让圆环沿棱运动 D. 圆环的圆心位于点，再让圆环沿棱运动 4. 质量为m、电荷量为q的微粒以与水平方向成θ角的初速度从O点进入方向如图所示的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场正交组成的复合场区，恰好沿直线运动，A点为轨迹上一点，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. 该微粒可能带负电荷 B. 该微粒可以以同样大小的初速度从A运动到O C. 该微粒的初速度大小为 D. 该电场的场强大小为 5. 如图甲所示，虚线MN右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，闭合正方形导线框ABCD在磁场中运动的过程中，B、D连线始终与边界MN垂直，规定顺时针方向为电流正方向，以D点到达边界MN为计时起点，线框中的电流I随时间t变化的关系图像如图乙所示，则下列关于线框的运动情况的描述正确的是 A. 一直匀速向右 B. 先匀速向右，后匀速向左 C. 先减速，后加速 D. 先加速，后减速 6. 某同学利用如图所示实验装置探究磁场对通电导体的作用。初始时导体棒静置于水平粗糙导轨上，装置处于竖直方向的匀强磁场中，闭合开关后，导体棒开始运动，已知导体棒始终与导轨垂直，下列说法正确的是（ ） A. 若减小磁感应强度的大小，导体棒也一定能运动 B. 若导体棒向右运动，则磁场方向向上 C. 若增大电源输出电压，开始运动瞬间，导体棒的加速度增大 D. 若磁感应强度反向，同时电源的正负极也反向，则导体棒的运动方向也反向 7. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。通过两电热器的电流有效值之比等于（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。通过观察图形，判断下列说法正确的是（　　） A. 第5个线圈是不合格线圈 B. 第4个线圈是不合格线圈 C. 传送带向右运动 D. 传送带向左运动 9. 如图所示，两平行光滑金属轨道分为足够长的水平段和竖直圆弧段两部分，在N点平滑相连，O点为圆弧的圆心，圆弧的半径为1m。两金属轨道之间的宽度为0.3m，匀强磁场方向垂直水平导轨向上，大小为0.5T。质量为0.03kg、长为0.3m的金属细杆垂直置于金属轨道上的M点。在金属细杆内通以电流强度为2A、方向向里的恒定电流，金属细杆由静止释放后始终沿导轨运动。重力加速度，则M、N间的距离可能是（　　） A. 0.2m B. 0.8m C. 1m D. 1.2m 10. 如图为磁流体发电机的示意图，两正对平行极板、的间距为，两板的面积均为，内部充满方向与板平行、磁感应强度大小为的匀强磁场，直流电动机M的内阻为。现让等离子体（高温下被电离含有大量带正电和负电的离子的气体）以速度持续垂直磁场喷入两板间。若磁流体发电机稳定发电时，电动机M正常工作，理想电流表A的示数为。磁流体发电机的内阻只考虑充满两板间的等离子体的电阻，两板间等离子体的等效电阻为。则下列说法正确的是（　　） A. 板为电源的正极 B. 带负电的粒子在两极板间受到的洛伦兹力方向向上 C. 电动机M正常工作时两端的电压为 D. 电动机M正常工作时的机械功率为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。实验前，为了弄清楚灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系，可以用多用电表的______（填“电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”）进行检测；实验中，判断感应电流的方向时______（填“需要”或“不需要”）确定线圈的绕法；如图所示连接好电路后，强磁铁靠近线圈，然后又远离，两过程中灵敏电流计指针偏转方向______（填“相同”或“相反”）。 12. 霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域。在电动自行车中有多处用了霍尔元件，最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和助力等。实验表明，当磁场不太强时，霍尔电压、电流和磁感应强度的关系，式中的比例系数（未知）称为霍尔系数，为金属板厚度，如图乙所示。已知金属板电流是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为，电量为，金属板单位体积中电子的个数为，磁感应强度为，金属板宽度为，长度为。回答下列问题： （1）达到稳定状态时，金属板前表面的电势______（填“高于”“低于”或“等于”）后表面的电势。 （2）电子所受的洛伦兹力的大小为______。 （3）金属板前后两面之间的电势差（霍尔电压）的大小为______。 （4）霍尔系数______。 13. 小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘（开始时不放砝码），右臂挂有矩形线圈，线圈没有电流时，两臂平衡。线圈的水平边长L＝0.1m，匝数为N＝200匝，总电阻R＝10Ω。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度大小T。方向垂直线圈平面向里。在线圈上部另加垂直纸面的可变匀强磁场，且磁感应强度大小B随时间t的变化图像如图乙所示，可变磁场区域宽度d＝0.1m。当挂盘中放质量为m（未知）的砝码时，天平平衡，重力加速度取，求： （1）可变磁场的方向以及挂盘中放入的砝码的质量m； （2）若挂盘中放入的砝码质量为2m，为保持两侧平衡，可变磁场的磁感应强度的变化率。 14. 如图所示，位于圆心处的质子源A在时产生的质子（初速度可以忽略）在两盒之间被电压为的电场加速，第一次加速后进入D形盒，在D形盒的磁场中运动，运动半周时交流电源电压刚好改变方向对质子继续进行加速，已知质子比荷，两半圆形D形盒所在空间只有磁场，磁场的磁感应强度，D形盒的半径，当质子被加速到最大速度后，沿D形盒边缘运动半圈后再将它引出，质子的重力不计，求： （1）质子第一次被电场加速后进入磁场的轨道半径； （2）质子在磁场中运动的总时间。（结果均保留两位有效数字） 15. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L = 1.0 m，左端连接阻值R = 4.0 Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B = 0.5 T方向竖直向下。质量m = 0.2 kg、长度L = 1.0 m、电阻r = 1.0 Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，从t = 0时刻开始对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v − t图像如图乙所示，其余电阻不计。求： （1）在t = 2.0 s时，电路中的电流I和金属杆PQ两端的电压UPQ； （2）在t = 2.0 s时，外力F的大小； （3）若0 ~ 3.0 s内克服外力F做功1.8 J，求此过程流过电阻R的电荷量和电阻R产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $