2025屆陜西省榆林市高三上學(xué)期二模物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試題PAGEPAGE1榆林市2025屆高三第二次模擬檢測物理試題注意事項：1．本試共8頁，滿分100分，時同90分鐘。2．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級和準考證號填寫在答題卡上。3．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第Ⅰ卷（選擇題共30分）一、選擇題：本部分共10題，每題3分，共30分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.某電場的電場線分布如圖中實線所示，圖中虛線為某帶電粒子在只受該電場力作用下的運動軌跡，、、是軌跡上的三個點。關(guān)于這個帶電粒子，下列說法中正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子一定是從點運動到點C.粒子在點加速度大于在點的加速度D.粒子在點的動能大于在點的動能【答案】C【解析】A．帶電粒子只在該電場力作用下運動，根據(jù)曲線運動的條件可知，電場力方向指向軌跡的凹側(cè)，因此粒子受到的電場力與場強方向相反，則粒子帶負電，A錯誤；B．粒子不一定是從點運動到點，也可能是從點運動到點，B錯誤；C．根據(jù)電場線的疏密程度可知，點的場強大于點的場強，則粒子在點受到的電場力大于在點受到的電場力，粒子在點的加速度大于在點的加速度，C正確；D．假設(shè)粒子從運動到，根據(jù)粒子帶負電所受電場力的方向和運動方向之間的夾角大于可知，此過程中電場力做負功，所以動能應(yīng)該減少，D錯誤。故選C。2.如圖所示，示波管內(nèi)的電子槍（圖中未畫出）射出的電子束射向熒光屏，若不加電場和磁場，電子束將沿圖中虛直線垂直打在熒光屏上?，F(xiàn)在于示波管的正下方放置一條形磁體，使磁體與虛直線在同一豎直平面（紙面）內(nèi)，且條形磁體的極靠近示波熒光屏管，示波管中的電子束將（）A.向紙外偏轉(zhuǎn) B.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) C.向上偏轉(zhuǎn) D.向下偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】示波管下方磁體極靠近時，電子束通過的路徑上有豎直向上的磁場；電子束由左向右運動，由左手定則可知，電子束受到的洛倫茲力方向垂直紙面向里，即電子束向紙面內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。故選B。3.榆林一住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路原理示意圖如圖所示，變壓器可視為理想變壓器，所有電表均可視為理想電表，原線圈接入如圖所示的正弦交流電，圖中為輸電線的總電阻。用電高峰期（住戶使用的用電器增加）與用電低谷期（住戶使用的用電器較少）相比，下列說法中正確的是（）A.電流表示數(shù)減小 B.電壓表示數(shù)減小C.電壓表示數(shù)減小 D.變壓器原線圈的輸入功率減小【答案】C【解析】A．當用電器增加時，電路中總的電阻減小，所以變壓器副線圈的電流要變大，根據(jù)可知，將變大，即電流表A示數(shù)變大，A錯誤；B．由于原、副線圈的匝數(shù)不變，原線圈輸入有效值恒定的正弦式交流電壓，根據(jù)可知，變壓器副線圈兩端的電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，B錯誤；C．用電高峰期，住戶使用的用電器增加時，副線圈電流變大，輸電線電阻兩端的電壓變大，又因為的示數(shù)不變，根據(jù)可知示數(shù)減小，C正確；D．由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，又副線圈所接的負載電阻減小了，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入的功率也要變大，D錯誤。故選C。4.如圖所示，固定的通電長直導(dǎo)線與固定的圓形閉合金屬線框位于同一豎直面（紙面）內(nèi)，長直導(dǎo)線中通以水平向右且隨時間均勻增加的電流。下列說法中正確的是（）A.圓形線框所受安培力的合力方向豎直向下B.垂直紙面向里觀察，圓形線框中產(chǎn)生順時針方向的電流C.圓形線框所圍的面積有擴大的趨勢D.通電長直導(dǎo)線不會受到圓形線框的相互作用【答案】A【解析】AB．當直導(dǎo)線內(nèi)電流增大時，金屬線框所在處水平向里的磁感應(yīng)強度變大，根據(jù)楞次定律，圓形線框中會產(chǎn)生逆時針方向的電流阻礙穿過線圈磁通量的變化，直導(dǎo)線下方有水平向里的磁場，越靠近通電直導(dǎo)線，磁感應(yīng)強度越大，所以線圈上半部分受力大于下半部分，上半部分受力由左手定則可知向下，故圓形線框所受安培力的合力方向垂直于直導(dǎo)線向下，A正確，B錯誤；C．由楞次定律“增縮減擴”可知，磁感應(yīng)強度增加，線圈有收縮趨勢，C錯誤；D．由牛頓第三定律可知，通電直導(dǎo)線會受到圓形線框的相互作用，D錯誤。故選A。5.如圖所示的甲、乙兩個電路，電感線圈的自感系數(shù)足夠大，直流電阻為；兩白熾燈泡和定值電阻的阻值也均為。先閉合開關(guān)，待電路達到穩(wěn)定后，燈泡均能發(fā)光，再將開關(guān)斷開，最終兩燈都熄滅。對于開關(guān)閉合、斷開后燈泡亮度變化情況，下列說法中正確的是（）A.同時閉合開關(guān)，甲、乙電路中的燈泡同時亮起B(yǎng).同時閉合開關(guān)，甲電路中燈泡先閃亮一下再穩(wěn)定發(fā)光C.斷開開關(guān)，甲、乙兩電路中燈泡都先閃亮一下再延遲熄滅D.斷開開關(guān)，甲電路中燈泡延遲熄滅、乙電路中燈泡先閃亮一下再延遲熄滅【答案】D【解析】AB．甲電路閉合開關(guān)，由于線圈的自感現(xiàn)象，燈泡緩慢變亮，乙電路閉合開關(guān)，燈泡瞬間變亮，AB均錯誤。CD．甲電路在開關(guān)閉合穩(wěn)定后，通過燈泡的電流與通過電感線圈的電流相等，再斷開開關(guān)，由于線圈的自感作用，燈泡延遲熄滅；乙電路在開關(guān)閉合穩(wěn)定后，通過的電流大于通過燈泡的電流，再斷開開關(guān)，將阻礙電流變化，通過的電流將流經(jīng)燈泡，使得斷開后瞬間，通過燈泡的電流變大，所以燈泡先閃亮再延遲熄滅，C錯誤，D正確。故選D。6.有三根通電長直導(dǎo)線分別位于等邊三角形的三個頂點，三角形各邊與其中垂線的交點分別為、、，為三角形的中心點。已知三根長直導(dǎo)線均垂直于三角形所在平面，其中的電流大小相等、電流方向如圖所示。關(guān)于點的合磁場下列說法中正確的是（）A.方向垂直指向邊 B.方向由指向C.方向由指向 D.磁感應(yīng)強度大小為0【答案】A【解析】三根導(dǎo)線到點的距離相等，三根導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度的大小均相等，設(shè)為，根據(jù)右手螺旋定則，判斷出導(dǎo)線A在點產(chǎn)生的磁場方向垂直與向左，導(dǎo)線在點產(chǎn)生的磁場方向垂直于指向邊，導(dǎo)線在點產(chǎn)生的磁場方向垂直于指向邊，如圖所示將點的三個分磁場矢量疊加，最終的合磁場為點的實際磁場，方向垂直指向邊。故選A。7.內(nèi)部光滑的一截直銅管豎直靜置在水平桌面而上，直徑略小于銅管內(nèi)徑的圓柱形磁體從銅管上端由靜止開始下落，磁體在銅管內(nèi)下落的過程中不與管壁接觸，不計空氣阻力。下列說法中正確的是（）A.磁體在銅管內(nèi)做勻加速直線運動B.磁體下落過程中安培力對銅管做正功C.磁體下落過程中銅管產(chǎn)生的焦耳熱等于磁體動能的減少量D.在磁體下落過程中，銅管對桌面的壓力大于銅管所受的重力【答案】D【解析】A．磁體在銅管內(nèi)下落過程中做加速運動，由于速度增加，阻礙作用增強，所以不是勻變速直線運動，故A錯誤；B．磁體下落過程中，對銅管的作用力向下，但銅管沒有位移，所以安培力對銅管不做功，故B錯誤；C．磁體下落過程中銅管產(chǎn)生的焦耳熱等于磁體機械能的減少量，故C錯誤；D．磁體下落過程中，磁場對銅管始終有豎直向下的安培力，由平衡條件和力的作用相互性可知，銅管對桌面的壓力始終大于銅管所受的重力，故D正確。故選D。8.如圖所示，其空中兩個等量正點電荷位于圓的直徑上的、兩點，直徑垂直于，且。下列說法中正確的是（）A.圓弧是等勢面B.、兩點的電場強度相同C.將一帶負電的點電荷在點由靜止釋放后，它在間將做往復(fù)運動D.將帶正電的點電荷從點沿直線移到點的過程中，該電荷的電勢能先增大后減小【答案】C【解析】A．等量正點電荷周圍的電場線和電勢面的分布如圖所示由圖可知，圓弧不是等勢面，故A錯誤；B．由等量正點電荷電場線的分布圖可知，、兩點電場強度大小相等，方向相反，因電場強度為矢量，故B錯誤；C．根據(jù)負電荷的受力特征以及運動的對稱性，負電荷在點靜止釋放后將沿直線先做加速運動，過點后再做減速運動，運動到點速度減為0，再沿直線做加速運動，過點后沿直線做減速運動，運動到點速度減為0，即在間做往復(fù)運動，故C正確；D．在兩點電荷中垂線上點電勢最高，所以將帶正電的試探電荷從點沿直線移到點的過程中，電勢能減小，故D錯誤。故選C。9.兩點電荷、分別固定在和坐標原點處，若取無窮遠處電勢為，則兩點電荷所形成電場的電勢在軸正半軸上的分布如圖所示，圖線與軸交于處，處電勢最低?，F(xiàn)有一正點電荷從處由靜止釋放，其只在電場力作用下運動。下列說法中正確的是（）A.點電荷帶正電、帶負電B.處的電場強度為C.點電荷、所帶電荷量大小之比為D.正點電荷沿軸正方向運動的過程中，電勢能先大后減小【答案】C【解析】A．根據(jù)電勢變化情況可知，自區(qū)域從左至右電勢先降低后升高，所以場強方向先沿軸正方向后沿軸負方向，可知電荷帶負電，電荷帶正電，故A錯誤；B．在圖像中，斜率表示電場強度，在處的圖像斜率不為零，則電場強度也不為零，故B錯誤；C．處圖像斜率為零，電場強度為，則滿足則電荷、所帶電量大小之比為故C正確；D．一正電荷從處由靜止釋放，正電荷會向電勢低的方向運動，正電荷沿軸正方向運動的過程中，電勢先降低后升高，由于因此正電荷的電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選C。10.某電磁緩沖裝置的原理如圖所示，兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌左端之間與一阻值為的定值電阻相連，直線右側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，在直線的右側(cè)有與其平行的兩直線和，且與、與間的距離均為?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過進入磁場，最終金屬桿恰好停在處。已知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為。導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力均可忽略不計，下列說法中正磯的是（）A.金屬桿經(jīng)過時的速度為B.在整個過程中，定值電阻產(chǎn)生的熱量為C.金屬桿經(jīng)過和區(qū)域，其所受安培力的沖量不同D.若將金屬桿的初速度變?yōu)樵瓉淼谋?，則其在磁場中運動的最大距離大于原來的倍【答案】A【解析】A．設(shè)平行金屬導(dǎo)軌間距為，金屬桿在區(qū)域向右運動過程中切割磁感線有，金屬桿在區(qū)域運動的過程中，時間內(nèi)，根據(jù)動量定理有則，由于則上面方程左右兩邊累計求和，可得設(shè)金屬桿經(jīng)過的速度為，同理對金屬桿在區(qū)域運動的過程中根據(jù)動量定理，同理可得，綜上有則金屬桿經(jīng)過的速度等于，A正確；B．在整個過程中，根據(jù)能量守恒有則在整個過程中，定值電阻產(chǎn)生的熱量為B錯誤；C．金屬桿經(jīng)過與區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量為因金屬桿經(jīng)過與區(qū)域滑行距離均為，所以金屬桿所受安培力的沖量相同，C錯誤；D．根據(jù)A選項可得，金屬桿以初速度在磁場中運動有可見若將金屬桿的初速度變?yōu)樵瓉淼谋?，則金屬桿在磁場中運動的最大距離等于原來的倍，D錯誤。故選A。第Ⅱ卷（非選擇題共70分）二、非選擇題：本部分共7題，共70分。11.如圖所示為研究電容器的實驗裝置。（1）如圖1所示，保持平行板電容器所帶的電荷量不變，固定板不動。保持板與板的正對面積不變，將板向左移動，靜電計指針張角________（選填“變大”“變小”或“不變”）。（2）利用如圖2所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。開關(guān)未閉合時，電源兩端的電壓。實驗操作時，單刀雙擲開關(guān)S先跟相接，某時刻開關(guān)改接，經(jīng)一段足夠長的時間后，把開關(guān)再改接。實驗中使用了電流傳感器和電壓傳感器來采集電流、電壓隨時間的變化情況。開關(guān)S由改接后，電容器進行的是________（選填“充電”或“放電”）過程。下列圖的四幅圖中可能正確反映將S接后電容器兩端電壓隨時間變化的圖像是________（選填圖像下面的序號）。A．B．C．D．（3）某同學(xué)利用圖2所示裝置進行實驗，記錄了電容器放電的電流隨時間變化的圖像如圖所示，如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻的阻值，則此過程的曲線與坐標軸所圍成的總面積將________（選填“增大”“減小”或“不變”）。若實驗中測得該電容器在整個放電過程中釋放的電荷量，則該電容器的電容為________。【答案】（1）變大（2）放電C（3）不變400【解析】【小問1詳析】保持板不動，板向左移動，根據(jù)可知，增大，電容變小，根據(jù)知電荷量不變，則電勢差增大，靜電計指針張角變大。【小問2詳析】①開關(guān)S接時，電源在給電容器充電，開關(guān)S改接后，電源斷開，電容器處于放電過程。②電容器通過電阻放電過程中，電容器相當于電源（且），隨著放電時間的加長，電容器上的電荷量變少，其兩端電壓變小，根據(jù)放電特點可知，C正確?！拘?詳析】①曲線與坐標軸所圍成總面積表示初始時刻電容器所帶電荷量的多少，也表示在該段時間內(nèi)，電容器所放出電荷量的總和；只減小電阻的阻值，對電容器所帶的最大電荷量沒有影響，所以初始時刻電容器所帶電荷量不變，即曲線與坐標軸所圍成的總面積將不變。②由題意可知，電容器在該過程所放出的電荷為，由可得12.榆林市一學(xué)習小組測量某金屬絲的電阻率，所用電路實驗器材如下：A.待測金屬絲（電阻約）B.電流表（，內(nèi)阻約）C.電壓表（，內(nèi)阻約）D.滑動變阻器（，）E電源（電動勢）F.開關(guān)，導(dǎo)線若干（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時，測量結(jié)果如圖所示，可知金屬絲直徑的測量值______。（2）為使金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，并使測量結(jié)果盡量準確，圖所示的四個電路中，應(yīng)該選用的是______（選填電路圖下面的序號）。A. B.C. D.（3）實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，得到若干組電壓與電流的測壓值。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上選擇合適標度，利用電流和電壓值描點作出圖像如圖所示，通過分析可得待測金屬絲電阻的測量值______（保留位有效數(shù)字）。（4）實驗中用刻度尺測得金屬絲接入電路中的長度為，結(jié)合以上測量結(jié)果可知，該金屬絲電阻率的表達式______（結(jié)果用、、、表示）。（5）該小組經(jīng)過正確的操作與計算得到的電阻率的測量值比其真實值______（選填“偏大”或“偏小”）。（6）實驗結(jié)束后，小明對實驗原理進行了深入的思考，提出了減小金屬絲電阻值測量的系統(tǒng)誤差的方法。他通過查閱資料得知了實驗中使用的電壓表的內(nèi)阻為和電流表的內(nèi)阻為，然后利用第（2）問中所選電路重新進行實驗并記錄了電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，則此實驗所得出的金屬絲電阻率更精確的測量值的表達式______（結(jié)果用、、、、、、表示）。【答案】（1）1.498（1.497~1.499）（2）C（3）4.4（4.3~4.6）（4）（5）偏?。?）【解析】【小問1詳析】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為【小問2詳析】題中要求使金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，可知，控制電路中滑動變阻器選擇分壓式接法。因題中已知待測金屬絲的電阻約，則有即電流表分流影響較大，測量電路應(yīng)排除電流表分壓影響，采用電流表外接法，可知，所給電路圖第三個滿足要求。故選C。【小問3詳析】圖像的斜率表示電阻，則待測金屬絲的電阻【小問4詳析】根據(jù)電阻定律有導(dǎo)線的橫截面積解得【小問5詳析】因電流表外接法導(dǎo)致電流的測量值偏大，所以電阻的測量值偏小，結(jié)合上述可知，電阻率的測量值偏小?！拘?詳析】根據(jù)歐姆定律有流過電阻的電流結(jié)合上述可知，電阻率為解得13.如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距，左端接有電阻，磁感應(yīng)強度、方向豎直向下的勻強磁場分布在虛直線（與導(dǎo)軌垂直）右側(cè)空間內(nèi)，長度為、質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒的初速度使其向右運動，進入磁場后，最終停在軌道上。若空氣阻力和導(dǎo)軌電阻均可忽略不計，導(dǎo)體棒在運動過程中與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。求：（1）導(dǎo)體棒剛進磁場的瞬間，流過導(dǎo)體棒的電流大小和方向；（2）整個過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）當導(dǎo)體棒速度為時，導(dǎo)體棒兩端的電壓?！敬鸢浮浚?），通過導(dǎo)體棒的電流方向為由到（2）（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)閉合電路的歐姆定律有解得導(dǎo)體棒的電流大小根據(jù)右手定則可知，通過導(dǎo)體棒的電流方向為由到。【小問2詳析】導(dǎo)體棒剛進入磁場速度為，最終停在軌道上，此過程根據(jù)能量守恒定律有電阻上產(chǎn)生的熱量聯(lián)立上述式子解得電阻上產(chǎn)生的焦耳熱【小問3詳析】當導(dǎo)體棒速度為時，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢導(dǎo)體棒兩端的電壓，聯(lián)立上述式子解得14.如圖所示，一對豎直放置的平行正對金屬板、，板的中間開有小孔，兩板間的電壓為。在板的右側(cè)有一對水平放置平行正對帶電金屬極板、，極板長度為，板間存在著方向豎直向下、電場強度大小為的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場。假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間。一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子，從板的小孔進入兩板間被加速后，以水平方向射出板的小孔從、兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向射入極板間，恰好沿圖中虛線做勻速直線運動。粒子所受的重力、進入板小孔時的初速度以及空氣阻力均可忽略不計。（1）求粒子射出板的小孔時速度大小，以及勻強磁場磁感應(yīng)強度的大?。唬?）若撤去磁場，粒子能從、極板間射出，求：①粒子穿過電場的過程中沿電場方向移動的距離；②粒子穿出電場時的速度大小?！敬鸢浮浚?），（2）①②【解析】【小問1詳析】帶電粒子通過、板間的加速過程，根據(jù)動能定理有解得帶電粒子勻速通過、板間的場區(qū)時受到的電場力與洛倫茲力平衡，即解得磁感應(yīng)強度【小問2詳析】①粒子穿過電場的過程中沿電場方向移動的距離，，解得②粒子穿出電場時沿電場方向的速度大小，，解得粒子穿出電場時的速度大小15.如圖所示，間距的兩平行金屬導(dǎo)軌固定在與水平面夾角的絕緣斜面上，金屬導(dǎo)軌的頂端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源，導(dǎo)軌所在空間中存在方向垂直斜面向上、大小可以調(diào)節(jié)的勻強磁場?，F(xiàn)把一個質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒恰好能在此位置保持靜止狀態(tài)。已知導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻，金導(dǎo)軌電阻可以忽略，取重力加速度大小，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）求通過導(dǎo)體棒的電流的大小和導(dǎo)體棒的電功率；（2）若導(dǎo)軌光滑，求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大?。唬?）若導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)，為使導(dǎo)體棒靜止不動，磁感應(yīng)強度的大小需要滿足什么條件?！敬鸢浮浚?），（2）（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律有解得導(dǎo)體棒的電流導(dǎo)體棒的電功率【小問2詳析】導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)，根據(jù)沿斜面方向的平衡方程有安培力的大小解得磁場的磁感應(yīng)強度【小問3詳析】根據(jù)沿垂直于斜面的平衡方程有導(dǎo)體棒的最大靜摩擦力當摩擦力最大并沿斜面向上時，導(dǎo)體棒所受的安培力最小，根據(jù)沿斜面方向的平衡方程有最小安培力的大小聯(lián)立上述三式并代入數(shù)據(jù)解得磁感應(yīng)強度最小值當摩擦力最大并沿斜面向下時，導(dǎo)體棒的安培力最大，根據(jù)沿斜面方向的平衡方程有最大安培力的大小聯(lián)立上述三式代入數(shù)據(jù)解得磁感應(yīng)強度最大值綜上，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件是16.在現(xiàn)代科學(xué)研究中，常常會涉及到利用電場和磁場對帶電粒子運動的控制與分析。如圖所示，在一平面直角坐標系內(nèi)，存在著這樣的場環(huán)境：在的空間范圍內(nèi)有一寬度為的勻強電場區(qū)域，電場強度大小為、方向沿軸正方向；在電場右側(cè)是一范圍足夠大的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于平面向外，磁感應(yīng)強度大小為?，F(xiàn)有一電荷量為、質(zhì)量為的帶正電的粒子，從坐標原點以初速度沿軸正方向進入電場。粒子通過電場后進入磁場，在磁場中運動一段時間后又再次進入電場。假設(shè)粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計。（1）求粒子第一次進入磁場時的位置坐標，及其在磁場中做圓周運動的半徑。（2）求粒子從第一次出電場至第一次出磁場的過程中，洛倫茲力對粒子所施的沖量。（3）要控制粒子第一次在磁場內(nèi)運動的過程中始終在軸上方，請說明、、、和這幾個物理量間應(yīng)滿足的條件是什么?！敬鸢浮浚?）（2），方向水平向左（3）【解析】【小問1詳析】粒子通過電場，根據(jù)動能定理解得粒子在電場中沿軸方向做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律解得加速度方向：，方向則粒子第一次進入磁場時的坐標為。粒子進入磁場后，由洛倫茲力提供向心力將代入可得【小問2詳析】設(shè)粒子第一次進入磁場時水平方向速度為，第一次出磁場時速度為，則粒子從第一次出電場至第一次出磁場的過程中，根據(jù)對稱性可知沖量方向水平向左。設(shè)向左為正方向，在水平方向上根據(jù)動量定理有則沖量大小方向水平向左?！拘?詳析】要控制粒子第一次在磁場內(nèi)運動的過程中始終在軸上方，設(shè)粒子進入磁場時速度與軸正方向夾角為，則，則、、、和這幾個物理量間應(yīng)滿足的條件是17.如圖所示，在平面直角坐標系中，四邊形為正方形，邊長為，其中的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在第一象限內(nèi)的一個等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)有勻強電場，，平行軸。一帶正電的粒子從A點沿軸正方向射入磁場，空氣阻力及粒子所受的重力均可忽略不計，磁感應(yīng)強度和電場強度的大小保持不變。（1）若電場方向沿軸正方向，該粒子射入勻強磁場時的速度大小為，粒子恰好從點射出磁場并進入電場，最終從點射出電場，求勻強電場的電場強度與勻強磁場的磁感應(yīng)強度的比值；（2）若該粒子射入勻強磁場時的速度大小為，勻強電場方向為沿軸負方向，求帶電粒子從電場中射出時的位置坐標；（3）若該粒子射入勻強磁場時速度大小變?yōu)?，其中，勻強電場方向為沿軸負方向，求帶電粒子從電場射出后打到軸的位置距坐標原點的最小距離。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳析】粒子從點離開磁場，作出運動軌跡，如圖1所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子運動軌跡圓心為，則運動的軌道半徑為，設(shè)粒子的質(zhì)量為，電荷量為，粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，則有粒子在電場中做勻變速曲線運動，方向做勻速直線運動，則有方向上做勻加速度直線運動，則有根據(jù)牛頓第二定律有解得【小問2詳析】若入射速度大小變?yōu)?，設(shè)帶電粒子在磁場中運動軌道半徑為，洛倫茲力提供向心力，則有，結(jié)合上述解得根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子沿軸正方向從點射出磁場并由點進入電場，作出運動軌跡如圖2所示因為電場方向變?yōu)檠剌S負方向，粒子應(yīng)從左側(cè)點離開電場，由幾何關(guān)系得射出時沿方向位移與沿方向上的位移相等，設(shè)為，其在電場中運動時間為，粒子在電場中做勻變速曲線運動，方向做勻速直線運動，則有方向上做勻加速直線運動，則有解得根據(jù)幾何關(guān)系可知，出射點的橫坐標為的縱坐標為則出射點的坐標為。【小問3詳析】若入射速度大小變?yōu)?，設(shè)帶電粒子在磁場中運動軌道半徑為，洛倫茲力提供向心力，則有結(jié)合上述解得作出運動軌跡，如圖3所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子沿軸正方向從點射出磁場并在點進入電場，因為電場方向沿軸負方向，粒子應(yīng)從左側(cè)點離開電場，打在軸上的點，由幾何關(guān)系得射出時沿方向位移與沿方向上的位移相等，設(shè)為，其在電場中運動的時間為，粒子在電場中做勻變速曲線運動，方向做勻速直線運動，則有方向上做勻加速度直線運動，則有解得設(shè)粒子射出電場時速度方向與軸正方向的夾角為，則有在三角形中有由幾何關(guān)系得點距點的距離根據(jù)數(shù)學(xué)函數(shù)規(guī)律可知，當時有最小值，代入得粒子打到軸上的點距坐標原點的最短距離為榆林市2025屆高三第二次模擬檢測物理試題注意事項：1．本試共8頁，滿分100分，時同90分鐘。2．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級和準考證號填寫在答題卡上。3．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第Ⅰ卷（選擇題共30分）一、選擇題：本部分共10題，每題3分，共30分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.某電場的電場線分布如圖中實線所示，圖中虛線為某帶電粒子在只受該電場力作用下的運動軌跡，、、是軌跡上的三個點。關(guān)于這個帶電粒子，下列說法中正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子一定是從點運動到點C.粒子在點加速度大于在點的加速度D.粒子在點的動能大于在點的動能【答案】C【解析】A．帶電粒子只在該電場力作用下運動，根據(jù)曲線運動的條件可知，電場力方向指向軌跡的凹側(cè)，因此粒子受到的電場力與場強方向相反，則粒子帶負電，A錯誤；B．粒子不一定是從點運動到點，也可能是從點運動到點，B錯誤；C．根據(jù)電場線的疏密程度可知，點的場強大于點的場強，則粒子在點受到的電場力大于在點受到的電場力，粒子在點的加速度大于在點的加速度，C正確；D．假設(shè)粒子從運動到，根據(jù)粒子帶負電所受電場力的方向和運動方向之間的夾角大于可知，此過程中電場力做負功，所以動能應(yīng)該減少，D錯誤。故選C。2.如圖所示，示波管內(nèi)的電子槍（圖中未畫出）射出的電子束射向熒光屏，若不加電場和磁場，電子束將沿圖中虛直線垂直打在熒光屏上?，F(xiàn)在于示波管的正下方放置一條形磁體，使磁體與虛直線在同一豎直平面（紙面）內(nèi)，且條形磁體的極靠近示波熒光屏管，示波管中的電子束將（）A.向紙外偏轉(zhuǎn) B.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) C.向上偏轉(zhuǎn) D.向下偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】示波管下方磁體極靠近時，電子束通過的路徑上有豎直向上的磁場；電子束由左向右運動，由左手定則可知，電子束受到的洛倫茲力方向垂直紙面向里，即電子束向紙面內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。故選B。3.榆林一住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路原理示意圖如圖所示，變壓器可視為理想變壓器，所有電表均可視為理想電表，原線圈接入如圖所示的正弦交流電，圖中為輸電線的總電阻。用電高峰期（住戶使用的用電器增加）與用電低谷期（住戶使用的用電器較少）相比，下列說法中正確的是（）A.電流表示數(shù)減小 B.電壓表示數(shù)減小C.電壓表示數(shù)減小 D.變壓器原線圈的輸入功率減小【答案】C【解析】A．當用電器增加時，電路中總的電阻減小，所以變壓器副線圈的電流要變大，根據(jù)可知，將變大，即電流表A示數(shù)變大，A錯誤；B．由于原、副線圈的匝數(shù)不變，原線圈輸入有效值恒定的正弦式交流電壓，根據(jù)可知，變壓器副線圈兩端的電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，B錯誤；C．用電高峰期，住戶使用的用電器增加時，副線圈電流變大，輸電線電阻兩端的電壓變大，又因為的示數(shù)不變，根據(jù)可知示數(shù)減小，C正確；D．由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，又副線圈所接的負載電阻減小了，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入的功率也要變大，D錯誤。故選C。4.如圖所示，固定的通電長直導(dǎo)線與固定的圓形閉合金屬線框位于同一豎直面（紙面）內(nèi)，長直導(dǎo)線中通以水平向右且隨時間均勻增加的電流。下列說法中正確的是（）A.圓形線框所受安培力的合力方向豎直向下B.垂直紙面向里觀察，圓形線框中產(chǎn)生順時針方向的電流C.圓形線框所圍的面積有擴大的趨勢D.通電長直導(dǎo)線不會受到圓形線框的相互作用【答案】A【解析】AB．當直導(dǎo)線內(nèi)電流增大時，金屬線框所在處水平向里的磁感應(yīng)強度變大，根據(jù)楞次定律，圓形線框中會產(chǎn)生逆時針方向的電流阻礙穿過線圈磁通量的變化，直導(dǎo)線下方有水平向里的磁場，越靠近通電直導(dǎo)線，磁感應(yīng)強度越大，所以線圈上半部分受力大于下半部分，上半部分受力由左手定則可知向下，故圓形線框所受安培力的合力方向垂直于直導(dǎo)線向下，A正確，B錯誤；C．由楞次定律“增縮減擴”可知，磁感應(yīng)強度增加，線圈有收縮趨勢，C錯誤；D．由牛頓第三定律可知，通電直導(dǎo)線會受到圓形線框的相互作用，D錯誤。故選A。5.如圖所示的甲、乙兩個電路，電感線圈的自感系數(shù)足夠大，直流電阻為；兩白熾燈泡和定值電阻的阻值也均為。先閉合開關(guān)，待電路達到穩(wěn)定后，燈泡均能發(fā)光，再將開關(guān)斷開，最終兩燈都熄滅。對于開關(guān)閉合、斷開后燈泡亮度變化情況，下列說法中正確的是（）A.同時閉合開關(guān)，甲、乙電路中的燈泡同時亮起B(yǎng).同時閉合開關(guān)，甲電路中燈泡先閃亮一下再穩(wěn)定發(fā)光C.斷開開關(guān)，甲、乙兩電路中燈泡都先閃亮一下再延遲熄滅D.斷開開關(guān)，甲電路中燈泡延遲熄滅、乙電路中燈泡先閃亮一下再延遲熄滅【答案】D【解析】AB．甲電路閉合開關(guān)，由于線圈的自感現(xiàn)象，燈泡緩慢變亮，乙電路閉合開關(guān)，燈泡瞬間變亮，AB均錯誤。CD．甲電路在開關(guān)閉合穩(wěn)定后，通過燈泡的電流與通過電感線圈的電流相等，再斷開開關(guān)，由于線圈的自感作用，燈泡延遲熄滅；乙電路在開關(guān)閉合穩(wěn)定后，通過的電流大于通過燈泡的電流，再斷開開關(guān)，將阻礙電流變化，通過的電流將流經(jīng)燈泡，使得斷開后瞬間，通過燈泡的電流變大，所以燈泡先閃亮再延遲熄滅，C錯誤，D正確。故選D。6.有三根通電長直導(dǎo)線分別位于等邊三角形的三個頂點，三角形各邊與其中垂線的交點分別為、、，為三角形的中心點。已知三根長直導(dǎo)線均垂直于三角形所在平面，其中的電流大小相等、電流方向如圖所示。關(guān)于點的合磁場下列說法中正確的是（）A.方向垂直指向邊 B.方向由指向C.方向由指向 D.磁感應(yīng)強度大小為0【答案】A【解析】三根導(dǎo)線到點的距離相等，三根導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度的大小均相等，設(shè)為，根據(jù)右手螺旋定則，判斷出導(dǎo)線A在點產(chǎn)生的磁場方向垂直與向左，導(dǎo)線在點產(chǎn)生的磁場方向垂直于指向邊，導(dǎo)線在點產(chǎn)生的磁場方向垂直于指向邊，如圖所示將點的三個分磁場矢量疊加，最終的合磁場為點的實際磁場，方向垂直指向邊。故選A。7.內(nèi)部光滑的一截直銅管豎直靜置在水平桌面而上，直徑略小于銅管內(nèi)徑的圓柱形磁體從銅管上端由靜止開始下落，磁體在銅管內(nèi)下落的過程中不與管壁接觸，不計空氣阻力。下列說法中正確的是（）A.磁體在銅管內(nèi)做勻加速直線運動B.磁體下落過程中安培力對銅管做正功C.磁體下落過程中銅管產(chǎn)生的焦耳熱等于磁體動能的減少量D.在磁體下落過程中，銅管對桌面的壓力大于銅管所受的重力【答案】D【解析】A．磁體在銅管內(nèi)下落過程中做加速運動，由于速度增加，阻礙作用增強，所以不是勻變速直線運動，故A錯誤；B．磁體下落過程中，對銅管的作用力向下，但銅管沒有位移，所以安培力對銅管不做功，故B錯誤；C．磁體下落過程中銅管產(chǎn)生的焦耳熱等于磁體機械能的減少量，故C錯誤；D．磁體下落過程中，磁場對銅管始終有豎直向下的安培力，由平衡條件和力的作用相互性可知，銅管對桌面的壓力始終大于銅管所受的重力，故D正確。故選D。8.如圖所示，其空中兩個等量正點電荷位于圓的直徑上的、兩點，直徑垂直于，且。下列說法中正確的是（）A.圓弧是等勢面B.、兩點的電場強度相同C.將一帶負電的點電荷在點由靜止釋放后，它在間將做往復(fù)運動D.將帶正電的點電荷從點沿直線移到點的過程中，該電荷的電勢能先增大后減小【答案】C【解析】A．等量正點電荷周圍的電場線和電勢面的分布如圖所示由圖可知，圓弧不是等勢面，故A錯誤；B．由等量正點電荷電場線的分布圖可知，、兩點電場強度大小相等，方向相反，因電場強度為矢量，故B錯誤；C．根據(jù)負電荷的受力特征以及運動的對稱性，負電荷在點靜止釋放后將沿直線先做加速運動，過點后再做減速運動，運動到點速度減為0，再沿直線做加速運動，過點后沿直線做減速運動，運動到點速度減為0，即在間做往復(fù)運動，故C正確；D．在兩點電荷中垂線上點電勢最高，所以將帶正電的試探電荷從點沿直線移到點的過程中，電勢能減小，故D錯誤。故選C。9.兩點電荷、分別固定在和坐標原點處，若取無窮遠處電勢為，則兩點電荷所形成電場的電勢在軸正半軸上的分布如圖所示，圖線與軸交于處，處電勢最低。現(xiàn)有一正點電荷從處由靜止釋放，其只在電場力作用下運動。下列說法中正確的是（）A.點電荷帶正電、帶負電B.處的電場強度為C.點電荷、所帶電荷量大小之比為D.正點電荷沿軸正方向運動的過程中，電勢能先大后減小【答案】C【解析】A．根據(jù)電勢變化情況可知，自區(qū)域從左至右電勢先降低后升高，所以場強方向先沿軸正方向后沿軸負方向，可知電荷帶負電，電荷帶正電，故A錯誤；B．在圖像中，斜率表示電場強度，在處的圖像斜率不為零，則電場強度也不為零，故B錯誤；C．處圖像斜率為零，電場強度為，則滿足則電荷、所帶電量大小之比為故C正確；D．一正電荷從處由靜止釋放，正電荷會向電勢低的方向運動，正電荷沿軸正方向運動的過程中，電勢先降低后升高，由于因此正電荷的電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選C。10.某電磁緩沖裝置的原理如圖所示，兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌左端之間與一阻值為的定值電阻相連，直線右側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，在直線的右側(cè)有與其平行的兩直線和，且與、與間的距離均為?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過進入磁場，最終金屬桿恰好停在處。已知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為。導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力均可忽略不計，下列說法中正磯的是（）A.金屬桿經(jīng)過時的速度為B.在整個過程中，定值電阻產(chǎn)生的熱量為C.金屬桿經(jīng)過和區(qū)域，其所受安培力的沖量不同D.若將金屬桿的初速度變?yōu)樵瓉淼谋?，則其在磁場中運動的最大距離大于原來的倍【答案】A【解析】A．設(shè)平行金屬導(dǎo)軌間距為，金屬桿在區(qū)域向右運動過程中切割磁感線有，金屬桿在區(qū)域運動的過程中，時間內(nèi)，根據(jù)動量定理有則，由于則上面方程左右兩邊累計求和，可得設(shè)金屬桿經(jīng)過的速度為，同理對金屬桿在區(qū)域運動的過程中根據(jù)動量定理，同理可得，綜上有則金屬桿經(jīng)過的速度等于，A正確；B．在整個過程中，根據(jù)能量守恒有則在整個過程中，定值電阻產(chǎn)生的熱量為B錯誤；C．金屬桿經(jīng)過與區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量為因金屬桿經(jīng)過與區(qū)域滑行距離均為，所以金屬桿所受安培力的沖量相同，C錯誤；D．根據(jù)A選項可得，金屬桿以初速度在磁場中運動有可見若將金屬桿的初速度變?yōu)樵瓉淼谋?，則金屬桿在磁場中運動的最大距離等于原來的倍，D錯誤。故選A。第Ⅱ卷（非選擇題共70分）二、非選擇題：本部分共7題，共70分。11.如圖所示為研究電容器的實驗裝置。（1）如圖1所示，保持平行板電容器所帶的電荷量不變，固定板不動。保持板與板的正對面積不變，將板向左移動，靜電計指針張角________（選填“變大”“變小”或“不變”）。（2）利用如圖2所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。開關(guān)未閉合時，電源兩端的電壓。實驗操作時，單刀雙擲開關(guān)S先跟相接，某時刻開關(guān)改接，經(jīng)一段足夠長的時間后，把開關(guān)再改接。實驗中使用了電流傳感器和電壓傳感器來采集電流、電壓隨時間的變化情況。開關(guān)S由改接后，電容器進行的是________（選填“充電”或“放電”）過程。下列圖的四幅圖中可能正確反映將S接后電容器兩端電壓隨時間變化的圖像是________（選填圖像下面的序號）。A．B．C．D．（3）某同學(xué)利用圖2所示裝置進行實驗，記錄了電容器放電的電流隨時間變化的圖像如圖所示，如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻的阻值，則此過程的曲線與坐標軸所圍成的總面積將________（選填“增大”“減小”或“不變”）。若實驗中測得該電容器在整個放電過程中釋放的電荷量，則該電容器的電容為________?！敬鸢浮浚?）變大（2）放電C（3）不變400【解析】【小問1詳析】保持板不動，板向左移動，根據(jù)可知，增大，電容變小，根據(jù)知電荷量不變，則電勢差增大，靜電計指針張角變大?！拘?詳析】①開關(guān)S接時，電源在給電容器充電，開關(guān)S改接后，電源斷開，電容器處于放電過程。②電容器通過電阻放電過程中，電容器相當于電源（且），隨著放電時間的加長，電容器上的電荷量變少，其兩端電壓變小，根據(jù)放電特點可知，C正確。【小問3詳析】①曲線與坐標軸所圍成總面積表示初始時刻電容器所帶電荷量的多少，也表示在該段時間內(nèi)，電容器所放出電荷量的總和；只減小電阻的阻值，對電容器所帶的最大電荷量沒有影響，所以初始時刻電容器所帶電荷量不變，即曲線與坐標軸所圍成的總面積將不變。②由題意可知，電容器在該過程所放出的電荷為，由可得12.榆林市一學(xué)習小組測量某金屬絲的電阻率，所用電路實驗器材如下：A.待測金屬絲（電阻約）B.電流表（，內(nèi)阻約）C.電壓表（，內(nèi)阻約）D.滑動變阻器（，）E電源（電動勢）F.開關(guān)，導(dǎo)線若干（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時，測量結(jié)果如圖所示，可知金屬絲直徑的測量值______。（2）為使金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，并使測量結(jié)果盡量準確，圖所示的四個電路中，應(yīng)該選用的是______（選填電路圖下面的序號）。A. B.C. D.（3）實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，得到若干組電壓與電流的測壓值。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上選擇合適標度，利用電流和電壓值描點作出圖像如圖所示，通過分析可得待測金屬絲電阻的測量值______（保留位有效數(shù)字）。（4）實驗中用刻度尺測得金屬絲接入電路中的長度為，結(jié)合以上測量結(jié)果可知，該金屬絲電阻率的表達式______（結(jié)果用、、、表示）。（5）該小組經(jīng)過正確的操作與計算得到的電阻率的測量值比其真實值______（選填“偏大”或“偏小”）。（6）實驗結(jié)束后，小明對實驗原理進行了深入的思考，提出了減小金屬絲電阻值測量的系統(tǒng)誤差的方法。他通過查閱資料得知了實驗中使用的電壓表的內(nèi)阻為和電流表的內(nèi)阻為，然后利用第（2）問中所選電路重新進行實驗并記錄了電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，則此實驗所得出的金屬絲電阻率更精確的測量值的表達式______（結(jié)果用、、、、、、表示）?！敬鸢浮浚?）1.498（1.497~1.499）（2）C（3）4.4（4.3~4.6）（4）（5）偏小（6）【解析】【小問1詳析】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為【小問2詳析】題中要求使金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，可知，控制電路中滑動變阻器選擇分壓式接法。因題中已知待測金屬絲的電阻約，則有即電流表分流影響較大，測量電路應(yīng)排除電流表分壓影響，采用電流表外接法，可知，所給電路圖第三個滿足要求。故選C。【小問3詳析】圖像的斜率表示電阻，則待測金屬絲的電阻【小問4詳析】根據(jù)電阻定律有導(dǎo)線的橫截面積解得【小問5詳析】因電流表外接法導(dǎo)致電流的測量值偏大，所以電阻的測量值偏小，結(jié)合上述可知，電阻率的測量值偏小?！拘?詳析】根據(jù)歐姆定律有流過電阻的電流結(jié)合上述可知，電阻率為解得13.如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距，左端接有電阻，磁感應(yīng)強度、方向豎直向下的勻強磁場分布在虛直線（與導(dǎo)軌垂直）右側(cè)空間內(nèi)，長度為、質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒的初速度使其向右運動，進入磁場后，最終停在軌道上。若空氣阻力和導(dǎo)軌電阻均可忽略不計，導(dǎo)體棒在運動過程中與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。求：（1）導(dǎo)體棒剛進磁場的瞬間，流過導(dǎo)體棒的電流大小和方向；（2）整個過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）當導(dǎo)體棒速度為時，導(dǎo)體棒兩端的電壓?！敬鸢浮浚?），通過導(dǎo)體棒的電流方向為由到（2）（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)閉合電路的歐姆定律有解得導(dǎo)體棒的電流大小根據(jù)右手定則可知，通過導(dǎo)體棒的電流方向為由到?！拘?詳析】導(dǎo)體棒剛進入磁場速度為，最終停在軌道上，此過程根據(jù)能量守恒定律有電阻上產(chǎn)生的熱量聯(lián)立上述式子解得電阻上產(chǎn)生的焦耳熱【小問3詳析】當導(dǎo)體棒速度為時，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢導(dǎo)體棒兩端的電壓，聯(lián)立上述式子解得14.如圖所示，一對豎直放置的平行正對金屬板、，板的中間開有小孔，兩板間的電壓為。在板的右側(cè)有一對水平放置平行正對帶電金屬極板、，極板長度為，板間存在著方向豎直向下、電場強度大小為的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場。假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間。一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子，從板的小孔進入兩板間被加速后，以水平方向射出板的小孔從、兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向射入極板間，恰好沿圖中虛線做勻速直線運動。粒子所受的重力、進入板小孔時的初速度以及空氣阻力均可忽略不計。（1）求粒子射出板的小孔時速度大小，以及勻強磁場磁感應(yīng)強度的大?。唬?）若撤去磁場，粒子能從、極板間射出，求：①粒子穿過電場的過程中沿電場方向移動的距離；②粒子穿出電場時的速度大小?！敬鸢浮浚?），（2）①②【解析】【小問1詳析】帶電粒子通過、板間的加速過程，根據(jù)動能定理有解得帶電粒子勻速通過、板間的場區(qū)時受到的電場力與洛倫茲力平衡，即解得磁感應(yīng)強度【小問2詳析】①粒子穿過電場的過程中沿電場方向移動的距離，，解得②粒子穿出電場時沿電場方向的速度大小，，解得粒子穿出電場時的速度大小15.如圖所示，間距的兩平行金屬導(dǎo)軌固定在與水平面夾角的絕緣斜面上，金屬導(dǎo)軌的頂端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源，導(dǎo)軌所在空間中存在方向垂直斜面向上、大小可以調(diào)節(jié)的勻強磁場。現(xiàn)把一個質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒恰好能在此位置保持靜止狀態(tài)。已知導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻，金導(dǎo)軌電阻可以忽略，取重力加速度大小，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）求通過導(dǎo)體棒的電流的大小和導(dǎo)體棒的電功率；（2）若導(dǎo)軌光滑，求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大??；（3）若導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)，為使導(dǎo)體棒靜止不動，磁感應(yīng)強度的大小需要滿足什么條件。【答案】（1），（2）（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律有解得導(dǎo)體棒的電流導(dǎo)體棒的電功率【小問2詳析】導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)，根據(jù)沿斜面方向的平衡方程有安培力的大小解得磁場的磁感應(yīng)強度【小問3詳析】根據(jù)沿垂直于斜面的平衡方程有