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    2021-2022学年浙江省嘉兴市嘉兴高级中学高二(下)期中物理试题含解析

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    这是一份2021-2022学年浙江省嘉兴市嘉兴高级中学高二(下)期中物理试题含解析,共29页。试卷主要包含了单项选择题,不定项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。

    嘉兴高级中学2021学年第二学期期中考试

    高二年级物理试卷

    一、单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分,每小题只有一个正确选项)

    1. 如图是电子射线管的示意图。接通电源后,电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(  

    A. 加一电场,电场方向沿y轴正方向

    B. 加一电场,电场方向沿z轴负方向

    C. 加一磁场,磁场方向沿y轴正方向

    D. 加一磁场,磁场方向沿z轴负方向

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.加一电场,电场方向沿y轴正方向,电子受电场力沿y轴负方向,电子不会沿z轴向下偏转,A错误;

    B.加一电场,电场方向沿z轴负方向,电子受电场力沿z轴正方向,电子不会沿z轴向下偏转,B错误;

    C.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向,由左手定则知电子受洛伦兹力的方向沿z轴负方向,电子沿z轴向下偏转,C正确;

    D.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向,由左手定则知电子受洛伦兹力的方向沿y轴负方向,电子不会沿z轴向下偏转,D错误。

    故选C

    2. 滑雪是我们北方地区常见的健身、娱乐项目.如图所示,一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角为θ,每只滑雪板上都装有宽度为d,长度为L的长方形钢板,滑道所处地磁场的磁感应强度为B,方向与滑道平面垂直,人与滑雪板之间绝缘,当滑雪人以速度v匀速下滑时,下列说法正确的是(  )

    A. 钢板的电动势为BLv B. 钢板的电动势为Bdv

    C. 穿过钢板的磁通量逐渐减小 D. 穿过每只钢板的磁通量为BdLsinθ

    【答案】B

    【解析】

    【详解】AB.钢板切割磁感线的长度为d,则产生的电动势为Bdv,选项A错误,B正确;

    CD.磁场方向与滑道平面垂直,则穿过每只钢板的磁通量为BdL不变,则选项CD错误。

    故选B

    3. 在图乙的电路中,通入如图甲所示的交变电流,此交变电流的每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12Ω,电表均为理想电表,下列判断正确的是(  )


     

    A. 电压表的示数为 B. 该交变电流的电压有效值为

    C. 电阻R一个周期内产生的热量为12J D. 电流表的示数为0.5A

    【答案】D

    【解析】

    【详解】AB.根据“热相等”原则,得

    解得

    所以该交变电流的电压有效值为6V,电压表读数为6VAB错误;

    C.由焦耳定律得

    C错误;

    D.由闭合电路欧姆定律

    D正确。

    故选D

    4. 如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁场,边界如图中虚线所示。当圆环运动到图示位置(∠aOb90°)时,ab两点的电势差为(  )

    A. BRv B. BRv

    C. BRv D. BRv

    【答案】D

    【解析】

    【分析】

    【详解】圆环到达图示位置时,产生的感应电动势为

    EBRv

    由右手定则可知,在虚线右侧圆环上的电流方向为由ba,所以

    φa>φb

    设圆环的电阻为r,由闭合电路欧姆定律得,ab两点的电势差

    UabEIrab

    故选D

    5. 如图所示为游乐场中过山车的磁力刹车装置.在过山车两侧安装铜片,停车区的轨道两侧安装强力磁铁,当过山车进入停车区时,铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下,下列说法中错误的是


     

    A. 过山车进入停车区时其动能转化成电能

    B. 过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流

    C. 把铜片换成有机玻璃片,也能达到相同的刹车效果

    D. 过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速

    【答案】C

    【解析】

    【详解】磁力刹车制动器是由一个或两个磁力很强的钕磁铁长条.当金属片(通常是铜或铜铝合金)切割磁感线时,会在金属内部产生涡流,这将生成一个磁场来反抗运动.由此产生的制动力是成正比的速度,金属片在磁铁内移动,同时产生热能.,故C选项中玻璃片不是金属,达不到同样的刹车效果.C错误.

    6. 如图所示,两条光滑平行导轨acbd水平放置于竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接有一平行板电容器C,现给金属棒MN一个水平向右的恒力F,使得金属棒由静止向右运动,下列有关金属棒上的电流随时间变化的图像描述可能正确的是(  )


     

    A.  B.

    C.  D.

    【答案】C

    【解析】

    【详解】根据电流的定义

    根据牛顿第二定律

    F-BIL=ma

    其中

    联立得

    加速度是定值,所以导体棒做匀加速直线运动,电流

    也为恒量。

    故选C

    7. “凸”字形硬质闭合金属线框各边长如图所示,线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外。线框在纸面内始终以速度v向右匀速运动,t=0时,线框开始进入磁场。规定顺时针方向为电流的正方向,在线框穿过匀强磁场区域的过程中线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是(  )

    A.  B.

    C.  D.

    【答案】B

    【解析】

    【详解】设线框向右运动的速度为v,线框的总电阻为R,当时,只有最右侧一个短边切割磁感线,由右手定则可知,感应电流沿顺时针方向,电流是正的,电流大小

    时,从右侧中间两个短边进入磁场至左侧长边进入磁场,由右手定则可知,感应电流沿顺时针方向,是正的,电流大小

    时,从左侧长边进入磁场和一个右侧短边离开磁场至右侧两个短边离开磁场,由右手定则可知,感应电流沿逆时针方向,是负的,电流大小

    时,从右侧中间两短边离开磁场至左侧长边离开磁场,由右手定则可知,感应电流沿逆时针方向,是负的,电流大小

    故选B

    8. 如图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为ab,内有带电量为q的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时,测得导电材料上、下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低.由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为(  )

    A. ,负 B. ,正

    C. ,负 D. ,正

    【答案】C

    【解析】

    【详解】因为上表面电势比下表面的低,根据左手定则,知道移动的电荷为负电荷

    因为

    电流

    解得

    故选C

    9. 如图所示,理想自耦变压器输入端接入正弦交流电,输出端可以通过调节触头的位置来改变输出端匝数,同时在输出端并联一个指示灯L,输出电路中接入滑动变阻器R,调节的位置可以改变R的阻值,两电表均为理想交流电表,以下说法正确的是(  )


     

    A. 指示灯L常亮且通过指示灯的电流方向每秒钟改变50

    B. 不论开关S状态如何,电压表示数为

    C. 闭合开关S,仅向下滑动,输入功率变小

    D. 闭合开关S,仅向下滑动,电表示数不变

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.指示灯L不经过开关S与一小段线圈连接,不论S状态如何,灯L常亮,由题意可知,交流电周期

    且一个周期电流方向改变2次,故每秒钟通过指示灯的电流方向改变100次,A错误;

    B.不论开关S状态如何,电压表示数都为有效值220VB错误;

    C.闭合开关S,仅向下滑动,输出端匝数减小,根据电压比可知,输出端电压减小,由可知,输出端的功率变小,输入功率变小,C正确;

    D.闭合开关S,仅向下滑动,接入电路的电阻阻值减小,电压表示数不变,输出端电压不变,由欧姆定律可知,电流表示数变大,D错误。

    故选C

    10. 现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。图甲为侧视图,乙为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e,电子做圆周运动的轨道半径为r,因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为k为一定值)。下列说法正确的是(  )

    A. 为使电子加速,电磁铁的磁性应逐渐减弱

    B. 为使电子加速,感生电场的方向应该沿逆时针方向

    C. 为使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,电流应该增大

    D. 电子在圆形轨道中加速一周的过程中,感生电场对电子所做的功为

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.为使电子加速,应使感生电场方向与电子运动方向相反,由于电子沿沿逆时针方向运动,如果电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,由楞次定律可得,电磁铁的磁性应逐渐增强,A错误;

    B.由于电子带负电,所以感生电场的方向应该沿顺时针方向,B错误;

    C.当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,若电流增大,根据楞次定律,可知涡旋电场的方向为顺时针方向,电子将沿逆时针方向做加速运动,C正确;

    D.磁感应强度随时间的变化率为

    感生电动势

    电子运动一周感生电场始终做正功

    D错误。

    故选C

    11. 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,让传送带通过一固定匀强磁场区域,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. 若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针

    B. 若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,磁场对线圈的作用力较大

    C. 从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈

    D. 从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈

    【答案】B

    【解析】

    【分析】

    【详解】A.若线圈闭合,进入磁场时,穿过线圈的磁通量向上增大,由楞次定律可知,线圈中的感应电流的磁场方向向下,所以感应电流的方向从上向下看是顺时针,故A错误;

    B.根据法拉第电磁感应定律,传送带以较大速度匀速运动时,线圈中产生的感应电动势较大,则感应电流较大,磁场对线圈的作用力较大,故B正确;

    CD.由题图知第12456个线圈位置均匀,则都发生了相对滑动,而第3个线圈没有向后滑动,则第3个线圈不闭合,没有产生感应电流,是不合格线圈,故CD错误。

    故选B

    12. 18311028日,法拉第展示人类历史上第一台发电机---圆盘发电机,如图为法拉第圆盘发电机的示意图,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片PQ分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘以角速度ω顺时针旋转(从上往下看),则(  )


     

    A. 圆盘转动过程中电流沿ab的方向流过电阻R

    B. 圆盘转动过程中Q点电势比P点电势低

    C. 圆盘转动过程中产生的电动势大小与圆盘半径成正比

    D. 若圆盘转动的角速度变为原来的3倍,则电流在R上的热功率也变为原来的3

    【答案】A

    【解析】

    【详解】AB.圆盘转动可等效看成无数轴向导体切割磁感线,若从上向下看圆盘顺时针转动,根据右手定则可知圆盘中心电势比边缘要高,即Q相当于电源的正极,Q点电势比P点电势高,电流沿ab的方向流过电阻R,选项A正确,B错误;

    C.根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势

    则感应电动势大小与圆盘半径的平方成正比,选项C错误;

    D.电流在R上的热功率

    可见电流在R上的热功率有角速度的平方成正比,若圆盘转动的角速度变为原来的3倍,则电流在R上的热功率也变为原来的9倍,选项D错误。

    故选A

    13. 如图所示,足够长的水平虚线MN上方有一匀强电场,方向竖直向下(与纸面平行):下方有一匀强磁场,方向垂直纸面向里。一个带电粒子从电场中的A点以水平初速度向右运动,第一次穿过MN时的位置记为P点,第二次穿过MN时的位置记为Q点,PQ两点间的距离记为d,从P点运动到Q点的时间记为t。不计粒子的重力,若只适当减小的大小,则(  )

    A. t变大,d变小 B. t不变,d变小 C. t变大,d不变 D. t变小,d变大

    【答案】C

    【解析】

    【详解】粒子电场中做类平抛运动,轨迹如图

    设第一次到达P点竖直速度(大小不变),则粒子进入磁场的速度

    速度方向与MN的夹角

    粒子进入磁场后做匀速圆周运动,半径

    第二次经过MN上的Q点时由几何关系可得

    代入可得

    即当减小d不变;运动的时间

    则当减小时,增大,θ增大,t增大。

    故选C

    二、不定项选择题(本题共3小题,每小题2分,共6分,每小题至少一个正确选项,少选得1分,多选或错选不得分)

    14. 2020年在抗击新冠肺炎疫情的战役中,为了发现高危人群中的疑似病人,通常利用红外线测量人体的温度。关于电磁波的应用,下列说法正确的是(  )

    A. 红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长

    B. 红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线

    C. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在

    D. X射线片可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变的细胞

    【答案】AD

    【解析】

    【详解】A.由电磁波谱可知,红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长,A正确;

    B.红外线的显著作用是热效应,一切物体都能辐射红外线,B错误;

    C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,并建立了完整的电磁场理论,赫兹第一次用实验验证了电磁波的存在,C错误;

    DX射线有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体,γ射线有极强的穿透能力和很高的能量,可以摧毁病变的细胞,D正确。

    故选AD

    15. 甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路,某时刻振荡电流i的方向如图中箭头所示。下列对各回路情况的判断正确的是(   

    A. 若甲电路中电流i正在增大,则该电路中电容器两端的电压必定在增大

    B. 若乙电路中电流i正在增大,则该电路中电容器的电场方向必定向下

    C. 若丙电路中电流i正在减小,则该电路中线圈周围的磁场必定在增强

    D. 若丁电路中电流i正在减小,则该电路中电容器的电场方向必定向上

    【答案】BD

    【解析】

    【详解】AB.如果i正在增大,则其变化率一定在减小,故自感电动势一定在减小,说明电容器放电,电压减小,对于乙图,是从上极板流向下极板,则说明上极板带正电,进而可判断电场方向必向下,故A错误,B正确;

    CD.若i在减小,则线圈周围的磁场一定在减弱,则说明是充电过程,在丁图中,电流指向下极板,故下极板必充上正电,上板带负电,电容器中电场强度方向向上,故C错误,D正确。

    故选BD

    16. 如图甲所示是处在匀强磁场中的真空室内的两个半圆形的金属扁盒“D”型盒,若“D”型盒的半径为R,匀强磁场的磁感应强度大小为B,现在两“D”型盒间接入峰值为U0的交变电压,电压随时间的变化规律如图乙所示,将粒子源置于D1盒的圆心处,粒子源产生的质量为m、电荷量为q的氘核在t=0时刻进入“D”型盒的间隙,已知氘核的初速度不计,氘核穿过电场的时间忽略不计,不考虑相对论效应和重力作用,下列说法正确的是(  )

    A. 氘核离开回旋加速器的最大动能为

    B. 交变电压的周期可以取

    C. 在D2盒中第n个半圆轨迹的半径为

    D. 若U0变为原来的2倍,粒子在D型盒运动时间变为原来的

    【答案】CD

    【解析】

    【详解】A.氘核恰好离开时,由牛顿第二定律得

    动能为

    A错误;

    B

    解得

    加速电场中交变电压的周期应与圆周运动的周期相同,B错误;

    C.第n个半圆轨道时,经过n次加速

    解得

    C正确;

    D.设粒子在磁场中运动的次数为k

    粒子在磁场中运动之间

    解得

    U0变为原来的2倍时,时间变为原来的D正确;

    故选CD

    三、非选择题(本大题共5小题,共55分。解答题必须写出必要的步骤,否则不得分.)

    17. 1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2A3的亮度相同。


     

    1)图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流___________(填“大于”、“小于”或“等于”)中电流。

    2)图2中,变阻器接入电路的阻值___________(填“大于”、“小于”或“等于”)的电阻值。

    3)图2中,闭合S2瞬间,中电流___________(填“大于”、“小于”或“等于”)变阻器中电流。断开S2瞬间,灯A2___________(填“会”或“不会”)闪亮。

    【答案】    小于    ②. 等于    ③. 小于    ④. 不会

    【解析】

    【详解】(1)[1]1中,闭合S1,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,说明电路稳定后,A1中电流小于中电流;

    (2)[2]闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2A3的亮度,说明稳定后两支路电流相等,则变阻器接入电路的阻值等于的电阻值;

    (3)[3]2中,闭合S2瞬间,发生自感,所以中电流小于变阻器中电流;

    [4]由于闭合开关S2后,A2A3的亮度最终相同,即电流相同,所以断开S2瞬间, 、灯A2A3、变阻器组成的新的闭合电路中,灯A2不会闪亮。

    18. 某同学利用如图所示的器材来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向,其中L1为原线圈,L2为副线圈。


     

    1)在给出的实物图中,将实验仪器连成完整的实验电路_________;

    2)在实验过程中,除了查清流入电流计的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清__________的绕制方向(选填“L1”、“L2”或“L1L2”);

    3)若连接好实验电路并检查无误后,该同学闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏了一下,说明线圈__________(选填“L1”、“L2”或“L1L2”)中有了感应电流。那么开关闭合后,将线圈L1插入L2稳定后再迅速拔出时,电流计指针将__________(选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)。

    【答案】    ①.     ②. L1L2    ③. L2    ④. 向左偏

    【解析】

    【详解】1[1]实物连线如图。


     

    2[2]在实验过程中,除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清L1L2的绕制方向。

    3[3][4]若连接好实验电路并检查无误后,该同学闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏了一下,说明线圈L2中有了感应电流;同时也说明当穿过线圈L2的磁通量增加时,产生的感应电流使电流计指针右偏;那么开关闭合后,将线圈L1插入L2稳定后再迅速拔出时,穿过线圈L2的磁通量减小,则电流计指针将向左偏。

    19. 如图所示,在平面直角坐标系xOy中,射线OP通过原点,与x轴的夹角θ=30°。在第一象限内,OP上方区域有磁感应强度大小为B的匀强磁场,OP下方区域也有匀强磁场(大小未知),磁场方向均垂直坐标平面向内。质量为m电荷量为-q的粒子从A0L)点沿x轴正方向射入磁场,先后经过OP.上的C点和x轴上的D点射出磁场。已知粒子过C点时速度方向与OP垂直,CD两点横坐标相同,不计粒子的重力。试求:

    1OP下方区域内匀强磁场磁感应强度的大小B';

    2)粒子从A点到D点的运动时间。


     

    【答案】1;(2

    【解析】

    【详解】1)粒子的运动轨迹如图所示:


     

    粒子在上方区域运动的轨道半径为

    下方区域运动的轨道半径为

    上方区域由牛顿运动定律


     

    下方区域由牛顿运动定律

    联立解得

    2)粒子在上方区域运动的周期


     

    粒子在上方区域运动的时间

    粒子在下方区域运动的周期


     

    粒子在下方区域运动的时间

    粒子从点到点的运动时间

    解得

    20. 如图,固定于水平桌面上的光滑平行导轨宽为L,导轨的一端接有电阻,导轨上有与导轨垂直的金属棒,金属棒的质量为m,它始终与导轨保持垂直且接触良好,金属棒连着轻质绝缘细绳,细绳的另一端与质量为的重物相连,细绳跨过无摩擦的滑轮,整个装置放在与导轨平面垂直的匀强磁场中;重物由图示位置从静止释放,导轨足够长,金属棒经过了时间t达到最大速度v,运动过程中通过电阻R的电荷量q与位移x的关系为k为已知常数),不计导轨和金属棒的电阻,重力加速度为g,求:

    1)磁感应强度大小B

    2)金属棒从静止到匀速时所经过位移

    【答案】1;(2

    【解析】

    【详解】1)由法拉第电磁感应定律有

    由闭合电路的欧姆定律有

    通过电阻R的电荷量为

    联立解得

    当金属棒速度达到最大时,加速度为零,则

    金属棒所受安培力

    由法拉第电磁感应定律有

    由闭合电路的欧姆定律有

    解得

    2)对金属棒,根据动量定理有

    对重物,根据动量定理有

    联立得

    代入数据解得

    21. 如图,圆形区域半径为,圆心在点,区域中有方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。电子在电子枪中经电场加速后沿方向垂直进入磁场,偏转后从点射出并垂直打在荧光屏上的点,平行于点到的距离为。电子电荷量大小为,质量为,忽略电子加速前的初动能及电子间的相互作用。

    1)求电子进入磁场时的速度大小和在磁场中运动的时间

    2)求电子枪的加速电压

    3)若保持电子枪与平行,将电子枪在纸面内向下平移至距处,问电子打在荧光屏上的点位于点的左侧还是右侧?求该点距点的距离。

    【答案】1 ;(2;(3)左侧;

    【解析】

    【详解】(1)电子在磁场中,洛伦兹力提供做圆周运动的向心力

    电子轨迹如图甲所示,由几何关系得

    rR

    联立解得

    在磁场中运动的时间

    2)电子在电子枪中加速,由动能定理得

    联立解得

    3)电子在磁场中运动的半径rR,故平行于AO射入磁场的电子都将经过M点后打在荧光屏上。从与AO相距C点射入磁场的电子打在荧光屏上的G点,G点位于N点的左侧,其轨迹如图乙所示;由几何关系

    α60°

    22. 如图所示,两根半径为的四分之一光滑圆弧轨道,间距为,轨道电阻不计。在其上端连有一阻值为的电阻,圆弧轨道处于辐向磁场中,所在处的磁感应强度大小均为,其顶端AB与圆心处等高。两根完全相同的金属棒mnpq在轨道顶端和底端,ef是两段光滑的绝缘材料,紧靠圆弧轨道最底端,足够长的光滑金属轨道左侧是一个的电容器。将金属棒mn从轨道顶端处由静止释放。已知当金属棒到达如图所示的位置,金属棒的速度达到最大,此时金属棒与轨道圆心连线所在平面和水平面夹角为mn棒到达最底端时速度为(此时与pq还没有碰撞)。已知金属棒mnpq质量均为、电阻均为,求:

    1)当金属棒的速度最大时,流经金属棒pq的电流方向和pq金属棒此时的热功率;

    2)金属棒滑到轨道底端的整个过程(此时与pq还没有碰撞)中流经电阻R的电量;

    3)金属棒mnpq发生碰撞后粘在一起运动,经过两小段光滑绝缘材料ef后继续向左运动,进入磁感应强度为的匀强磁场,求金属棒最后的速度大小。

    【答案】1Pq;(20.13C;(3

    【解析】

    【详解】1)根据楞次定律可知,电流方向由pq,且速度最大时有

    由于ef是两段光滑的绝缘材料,则由电路关系知

    Ipq= 1A

    pq金属棒此时的热功率

    2)金属棒滑到轨道底端的整个过程(此时与pq还没有碰撞)中流经电阻R的电量为

    其中

    代入解得

    解得

    0.13C

    3)金属棒mnpq发生碰撞由动量守恒有

    碰撞后对整体有

    解得

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