精品解析：内蒙古乌兰察布市集宁师范学院附属实验中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

集宁师院附中2024-2025学年第二学期 高二物理期中试题 考试时间：75分钟 满分100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一个选项正确，每题4分，第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错得0分。） 1. 如图所示为以点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，当这个弹簧振子从A向O运动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子速度在变小，加速度在变大 B. 弹簧振子速度在变大，加速度也在变大 C. 弹簧振子速度在变小，加速度也在变小 D. 弹簧振子速度在变大，加速度在变小 2. 在机械振动中，关于共振现象，以下说法正确的是（　　） A. 在图1中，A、B、C三个小球。其中C球的固有频率最大 B. 在图1中，若把球拉开较小角度，球释放后较短时间内，球的振幅相等 C. 在图2中，若把两单摆放在同一地点。则甲乙两单摆的摆长之比为1：4 D. 图2中，若两单摆长相同，放在不同的星球上，则甲乙两单摆所处星球的重力加速度之比为1：4 3. 如图所示，长为3L的直导线折成边长分别为、直角导线，置于与其所在平面相平行的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导线中通以大小为I、方向如图的电流时，该通电导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电路中感应电流为顺时针方向 B. 电路中感应电流为逆时针方向 C. 电路中感应电流为顺时针方向 D. 导体中感应电流方向为指向 5. 在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L1和L2是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，L1和L2的亮度相同 B. 闭合开关瞬间， L2比L1更亮 C. 断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭 D. 断开开关后，L1和L2都慢慢熄灭 6. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高 C. 图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 7. 如图甲所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为11：3，电流表为理想电表。原线圈所接电源的电压按图乙所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为60W。则下列判断正确的是（　　） A. 副线圈两端输出电压的有效值为 B. 变压器的输入功率、输出功率之比为1∶1 C. 原线圈中电流表的示数约为1A D. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为 8. 如图所示，阴影部分为一折射率的透明材料做成的柱形光学元件的横截面，是半径为的四分之一圆弧，，。位于圆心处的点光源发出的光射向圆弧，首次穿过圆弧直接射向、的光线中有一部分能直接射出，则这部分光照射在圆弧上的总长度为（　　） A. B. C. D. 9. 闭合回路中的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如①②③④所示，关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是（　　） A. 图①的回路中感应电动势恒定不变 B. 图②的回路中感应电动势变大 C. 图③的回路中0~t1时间内的感应电动势大于t1~t2时间内的感应电动势 D. 图④的回路中感应电动势先变小再变大 10. 如图所示，间距为L的竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，质量为m、电阻为r的金属杆ab，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好，若金属棒ab在竖直向上的外力F作用下以速度v匀速上升，则以下说法正确的是（　　） A. 闭合回路中的感应电动势大小为 B. b端电势高于a端电势 C. 作用在金属棒ab上的各个力的合力做功为零 D. 拉力F所做的功大于电路中产生的热量 11. 如图所示，倾角为α的斜面固定在水平面上，一根不可伸长的轻绳一端连接在置于斜面的物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮与小球b连接，轻绳与斜面平行，定滑轮到小球b的距离为L。用手按住物体a不动，把小球b拉开很小的角度后释放，使小球b做单摆运动，稳定后放开物体a。当小球运动到最高点时，物体a恰好不下滑，整个过程物体a始终静止。忽略空气阻力及定滑轮的大小，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球b多次经过同一位置的动量可以不同 B. 小球b摆到最低点时，物体a受到的摩擦力一定沿斜面向下 C. 物体a与斜面间的摩擦因数 D. 物体a受到的摩擦力变化的周期 二、实验题（本题共2小题，共14分） 12. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图①接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图②将电流表与线圈连成一个闭合电路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路.在图①中，当闭合时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）。 在图②中：（填“向左”、“向右”、“不”） （1）闭合后，将螺线管插入螺线管的过程中，电流表的指针将___________偏转； （2）线圈放在中不动时，指针___________偏转； （3）线圈放在中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针____________偏转； （4）线圈放在中不动，突然切断开关时，电流表指针___________偏转。 13. 物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。 （1）为测量摆长，必须使单摆处于__________状态（填“A”、“B”或“C”）。 A.水平放置且拉直 B.竖直面内自然悬垂 C.悬挂且用竖直外力拉紧 （2）他已测得摆线长度为；然后用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为，此测量数据是选用了仪器____（填“A”、“B”或“C”）测量得到的。 A．毫米刻度尺 B．10分度游标卡尺 C．20分度游标卡尺 （3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成30次全振动的时间为____s。 （4）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期T与摆长L的关系时将会得到如图所示的__________线（填“A”、“B”或“C”）。 三、解答题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。） 14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示。质点Q的横坐标为4m，时质点Q第2次到达波峰。求： （1）波的传播速度大小； （2）处的质点在时的位移大小； （3）从时刻开始计时，写出质点Q的振动方程。 15. 如图甲所示，水平面内固定一间距L＝0.6m的平行金属导轨，导轨间接有两阻值均为R＝2Ω的电阻。导轨AB、CD间（间距d＝0.3m）存在有界匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化图像如图乙所示。长度为L、阻值也为R的金属杆置于导轨上。t=0时，金属杆在外力作用下水平向右运动，刚好从t＝4s时进入磁场，经过4s出磁场。从开始运动到出磁场过程中金属杆上电流大小不变，金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）流过金属杆电流大小； （2）金属杆刚进入磁场时速度大小； （3）从开始运动到出磁场过程中安培力做的功。 16. 如图所示，正六边形abcdef的边长为L，内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在a点有一粒子源，可以以不同速率沿ab方向发射质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力和粒子间的相互作用力），粒子进入正六边形内磁场中运动。求： （1）粒子从e点射出时，该粒子的速率是多少？ （2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？ （3）若要求粒子从bc边射出磁场，其速率满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 集宁师院附中2024-2025学年第二学期 高二物理期中试题 考试时间：75分钟 满分100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一个选项正确，每题4分，第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错得0分。） 1. 如图所示为以点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，当这个弹簧振子从A向O运动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子速度在变小，加速度在变大 B. 弹簧振子速度在变大，加速度也在变大 C. 弹簧振子速度在变小，加速度也在变小 D. 弹簧振子速度在变大，加速度在变小 【答案】D 【解析】 【详解】当振子从向运动过程中，弹簧逐渐恢复原长，弹力逐渐增小，根据牛顿第二定律知，弹簧振子加速度逐渐减小，加速度的方向与速度的方向相同，振子做加速运动，则振子速度在增大。 故选D。 2. 在机械振动中，关于共振现象，以下说法正确的是（　　） A. 在图1中，A、B、C三个小球。其中C球的固有频率最大 B. 在图1中，若把球拉开较小角度，球释放后较短时间内，球的振幅相等 C. 在图2中，若把两单摆放在同一地点。则甲乙两单摆的摆长之比为1：4 D. 图2中，若两单摆长相同，放在不同的星球上，则甲乙两单摆所处星球的重力加速度之比为1：4 【答案】D 【解析】 【详解】A．由物体固有频率周期公式可得，其中小球的摆长最长，故而其固有周期最大，则固有频率最小，错误； B．当小球释放之后，小球做受迫振动。由于小球的固有频率，更接近于小球的频率，则小球的振幅要比小球的大。错误。 CD．由图乙可知，甲、乙两个单摆的固有频率之比为，由 可得 若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为4：1，若两单摆摆长相同放在不同的星球上，则甲、乙两单摆所处星球的重力加速度之比为，错误，正确。 故选。 3. 如图所示，长为3L的直导线折成边长分别为、直角导线，置于与其所在平面相平行的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导线中通以大小为I、方向如图的电流时，该通电导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ac边与磁场方向平行，该边不受安培力，cd边与磁场方向垂直，则导线所受安培力为 故选D。 4. 如图所示，是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电路中感应电流为顺时针方向 B. 电路中感应电流为逆时针方向 C. 电路中感应电流为顺时针方向 D. 导体中感应电流方向为指向 【答案】A 【解析】 【详解】D．根据题意，由右手定则可知，导体中感应电流方向为指向，故D错误； AB．由D分析可知，电路中感应电流为顺时针方向，故B错误A正确； C．由D分析可知，电路中感应电流为逆时针方向，故C错误。 故选A。 5. 在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L1和L2是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，L1和L2的亮度相同 B. 闭合开关瞬间， L2比L1更亮 C. 断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭 D. 断开开关后，L1和L2都慢慢熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．闭合开关瞬间，由于线圈的自感，通过线圈的电流为0，即通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流与通过电阻R的电流之和，则L1比L2更亮，故AB错误； BC．断开开关后，由于线圈的自感，线圈相当于一个等效电源，线圈与灯泡L1构成新的回路，可知，断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 6. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高 C. 图丙是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 可知 粒子获得的最大动能为 所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故A错误； B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，低于B板电势，故B错误； C．丙图中，假如带正电的粒子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向下，根据左手定则，洛伦兹力方向也向下，所以不可能沿直线通过复合场，故C错误； D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由 可得 粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3，则R越小，说明比荷越大，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为11：3，电流表为理想电表。原线圈所接电源的电压按图乙所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为60W。则下列判断正确的是（　　） A. 副线圈两端输出电压的有效值为 B. 变压器的输入功率、输出功率之比为1∶1 C. 原线圈中电流表的示数约为1A D. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，原线圈输入电压的最大值为，则有效值为 根据理想变压器电压与匝数成正比 可得副线圈两端输出电压的有效值为，故A错误； B．理想变压器忽略能量损耗，输入功率等于输出功率，即  所以变压器的输入功率、输出功率之比为，故B正确； C．副线圈消耗的功率，则原线圈输入功率 由可得原线圈中电流表的示数（有效值）为，故C错误； D．由图乙可知交流电的周期 角速度 原线圈两端电压的瞬时值表达式为，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，阴影部分为一折射率的透明材料做成的柱形光学元件的横截面，是半径为的四分之一圆弧，，。位于圆心处的点光源发出的光射向圆弧，首次穿过圆弧直接射向、的光线中有一部分能直接射出，则这部分光照射在圆弧上的总长度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如图，设到AB边上E点的光线恰能发生全反射，可知 可得C=30° 则射到EB部分的光线都能发生全反射，射到AE部分的光线能从AB边射出，在圆弧AC对应的角度为15°，则由对称可知，直接射向AB、BC的光线中能直接射出的光照射在圆弧AC上的总角度为30°，总长度为 故选B。 9. 闭合回路中的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如①②③④所示，关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是（　　） A. 图①的回路中感应电动势恒定不变 B. 图②的回路中感应电动势变大 C. 图③的回路中0~t1时间内的感应电动势大于t1~t2时间内的感应电动势 D. 图④的回路中感应电动势先变小再变大 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．由图①看出，穿过回路的磁能量保持不变，则回路中没有感应电动势产生。故A错误； B．由图②看出，穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t均匀变化时，一定，则回路中产生的感应电动势恒定不变。故B错误； C．由图③看出，回路中0-t1时间内的大于t1-t2时间内的，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中0-t1时间内的感应电动势大于t1-t2时间内的感应电动势。故C正确； D．图中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，磁通量的变化率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，间距为L的竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，质量为m、电阻为r的金属杆ab，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好，若金属棒ab在竖直向上的外力F作用下以速度v匀速上升，则以下说法正确的是（　　） A. 闭合回路中的感应电动势大小为 B. b端电势高于a端电势 C. 作用在金属棒ab上的各个力的合力做功为零 D. 拉力F所做的功大于电路中产生的热量 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．金属杆垂直切割磁感线，两两垂直，根据导体切割磁感线的感应电动势公式，可得电动势，故A正确； B．用右手定则判断：磁感线穿手心（手心朝外，让向里的磁感线穿过手心），拇指指向运动方向（向上），四指指向即为棒内电流方向（） 金属杆ab为电源，电源内部电流从低电势流向高电势，可得端电势更高，故B错误； C．金属杆匀速上升，动能不变，根据动能定理：合外力做功等于动能变化，动能变化为0，因此合力做功为零，故C正确； D．根据能量守恒，拉力做功，一部分转化为金属杆增加的重力势能，另一部分克服安培力做功转化为电路的焦耳热，满足 因此，即拉力做功大于电路产生的热量，故D正确。 故选 ACD。 11. 如图所示，倾角为α的斜面固定在水平面上，一根不可伸长的轻绳一端连接在置于斜面的物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮与小球b连接，轻绳与斜面平行，定滑轮到小球b的距离为L。用手按住物体a不动，把小球b拉开很小的角度后释放，使小球b做单摆运动，稳定后放开物体a。当小球运动到最高点时，物体a恰好不下滑，整个过程物体a始终静止。忽略空气阻力及定滑轮的大小，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球b多次经过同一位置的动量可以不同 B. 小球b摆到最低点时，物体a受到的摩擦力一定沿斜面向下 C. 物体a与斜面间的摩擦因数 D. 物体a受到的摩擦力变化的周期 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球b多次经过同一位置的速度方向可以不同，所以动量可以不同，故A正确； B．小球b在任意位置受到重力和拉力，重力的垂直于绳的分量提供了回复力，沿绳方向有 当摆角最大时，拉力最小，此时a受到的摩擦力方向可能沿斜面向上，小球b摆到最低点时，拉力增大，此时a受到的摩擦力方向仍可能沿斜面向上，摩擦力大小会减小，故B错误； C．因为当小球运动到最高点时，物体a恰好不下滑，则 所以 解得 故C错误； D．物体a受到的摩擦力变化的周期是单摆的周期的一半，即 故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 12. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图①接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图②将电流表与线圈连成一个闭合电路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路.在图①中，当闭合时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）。 在图②中：（填“向左”、“向右”、“不”） （1）闭合后，将螺线管插入螺线管的过程中，电流表的指针将___________偏转； （2）线圈放在中不动时，指针___________偏转； （3）线圈放在中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针____________偏转； （4）线圈放在中不动，突然切断开关时，电流表指针___________偏转。 【答案】 ①. 向右 ②. 不 ③. 向右 ④. 向左 【解析】 【详解】在图1中，闭合开关，电流从正接线柱流入电流表，电流表指针向左偏转，即电流从哪个接线柱流入，指针就向哪个方向偏转。在图2中，闭合开关后，由右手螺旋定则可知，线圈A中的电流产生的磁场竖直向上； （1）[1]将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向上，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转； （2）[2]螺线管A放在B中不动，没有磁通量的变化，没有感应电流产生，则电流表的指针不偏转； （3）[3]螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，穿过B的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转； （4）[4] 螺线管4放在B中不动，穿过B的磁场向上，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转。 13. 物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。 （1）为测量摆长，必须使单摆处于__________状态（填“A”、“B”或“C”）。 A.水平放置且拉直 B.竖直面内自然悬垂 C.悬挂且用竖直外力拉紧 （2）他已测得摆线长度为；然后用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为，此测量数据是选用了仪器____（填“A”、“B”或“C”）测量得到的。 A．毫米刻度尺 B．10分度游标卡尺 C．20分度游标卡尺 （3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成30次全振动的时间为____s。 （4）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期T与摆长L的关系时将会得到如图所示的__________线（填“A”、“B”或“C”）。 【答案】 ①. B ②. C ③. 41.5 ④. C 【解析】 【详解】（1）[1]测量摆长时，必须使单摆处于竖直面内自然悬垂的状态，这样测量的摆长才是最准确的。 故选B。 （2）[2]毫米刻度尺可精确到1mm，10分度游标卡尺可精确到0.1mm，20分度游标卡尺可精确到005mm，得到摆球的直径为 故选C。 （3）[3]秒表的读数为 （4）[4]由单摆周期公式 整理得 其中L为悬点到球心的距离，该小组同学将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，则L偏大，故周期T与摆长L的关系为图中的C。 三、解答题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。） 14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示。质点Q的横坐标为4m，时质点Q第2次到达波峰。求： （1）波的传播速度大小； （2）处的质点在时的位移大小； （3）从时刻开始计时，写出质点Q的振动方程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，波长 质点Q第2次到达波峰的时间： 解得周期 由波长与速度和周期的关系 解得 【小问2详解】 经时间，波传到处，有 则时，该质点已振动了 即个周期，可知此时该质点的位移 【小问3详解】 设质点Q的振动方程 其中，， 由初始条件，时，，速度正向最大，得 即振动方程为 15. 如图甲所示，水平面内固定一间距L＝0.6m的平行金属导轨，导轨间接有两阻值均为R＝2Ω的电阻。导轨AB、CD间（间距d＝0.3m）存在有界匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化图像如图乙所示。长度为L、阻值也为R的金属杆置于导轨上。t=0时，金属杆在外力作用下水平向右运动，刚好从t＝4s时进入磁场，经过4s出磁场。从开始运动到出磁场过程中金属杆上电流大小不变，金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）流过金属杆电流大小； （2）金属杆刚进入磁场时速度大小； （3）从开始运动到出磁场过程中安培力做的功。 【答案】(1)0.015A；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)磁场变化产生的感应电动势为 电路的电阻为 流过金属杆电流大小 (2)从开始运动到出磁场过程中金属杆上电流大小不变，则感应电动势为 由 可得 (3)从开始运动到出磁场过程中安培力做的功 16. 如图所示，正六边形abcdef的边长为L，内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在a点有一粒子源，可以以不同速率沿ab方向发射质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力和粒子间的相互作用力），粒子进入正六边形内磁场中运动。求： （1）粒子从e点射出时，该粒子的速率是多少？ （2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？ （3）若要求粒子从bc边射出磁场，其速率满足什么条件？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从e点射出时，其运动半径为 根据 可得 【小问2详解】 粒子有af边射出时运动时间最长 【小问3详解】 若粒子恰好由c点离开磁场，轨道半径为R1，速率为v1，由几何关系可知 可得 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $