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辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校五校协作体2020-2021学年高二上学期期末物理试题
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这是一份辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校五校协作体2020-2021学年高二上学期期末物理试题，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
客观卷Ⅰ
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．2020年12月8日，中央广播电视总台与中国移动举行了战略合作签约仪式，双方宣布将在内容创新、赛事转播、5G传输、智能播控等方面展开合作，并将联合打造5G超高清视音频传播中心．5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率．5G信号一般采用3.3×109——6×109Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109——2.64×109Hz，则( )
A．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
B．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
D．5G信号是横波，4G信号是纵波
2．科学家预言，自然界存在只有一个磁极的磁单极子，磁单极N的磁场分布如图甲所示，它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子N和正点电荷Q均固定，有相同的带电小球分别在N和Q附近（图示位置）沿水平面做匀速圆周运动，则下列判断正确的是( )
A．从上往下看，图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动
B．从上往下看，图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动
C．从上往下看，图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动
D．从上往下看，图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动
3．如图所示，在x轴上方存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0<θ<π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）．则下列说法正确的是( )
A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B．若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远
C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大
D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
4．如图所示，有界匀强磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B=2T，由均匀导线制成的半径为R=10cm的圆环，以5m/s的速度匀速进入磁场，已知圆环的速度方向既与磁场垂直又与磁场的左边界垂直．当圆环运动到图示位置（∠aOb=90°，a、b为圆环与磁场边界的交点）时，a、b两点的电势差Uab为( )
A．B． C． D．
5．如图所示，蹄形磁铁用柔软的细绳悬吊在天花板上，在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线，当直导线中通以向右的电流时( )
A．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小
B．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小
C．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大
D．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大
6．如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方．使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹，图中相邻竖直虚线的间距均为x0（未标出），印迹上P、Q两点的纵坐标为y0和-y0．忽略空气阻力，重力加速度为g，则( )
A．该弹簧振子的振幅为2y0
B．该弹簧振子的振动周期为
C．激光笔在留下P、Q两点时加速度相同
D．激光笔在留下PQ段印迹的过程中，弹簧弹力对激光笔做功为-2mgy0
7．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为r线．降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4．变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )
A．
B．输入用户的电功率为
C．夜间用户用电量增大时，I3会变小
D．
8．沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则时( )
A．质点M对平衡位置的位移为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
9．关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )
A．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
B．工业上利用γ射线检查金属部件内部有无砂眼或裂缝
C．机场在进行安检时，用紫外线来探测行李箱内的物品
D．卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线衍射能力较强
10．甲图中S、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R．从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，忽略线圈、电刷与导线的电阻，以下判断正确的是( )
A．电压表的示数为
B．0.01s时穿过发电机线圈的磁通量最小
C．保持R的大小不变，P的位置向上移动，电流表读数减小
D．保持R的大小及P的位置不变，发电机线圈的转速增大一倍，变压器的输入功率将增大到原来的4倍
11．自行车速度计是利用霍尔传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔传感器的工作原理图，当磁铁靠近霍尔传感器时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差，下列说法正确的是( )
A．根据单位时间内的脉冲数和前轮半径即可获知车速大小
B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高
C．图乙中电流I是由正电荷定向移动形成的
D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小
12．如图所示，粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上．t＝0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动，bc边进入磁场的时刻为t1，ad边进入磁场的时刻为t2，设线框中感应电流大小为i，ad边两端电压为U，水平外力大小为F，线框中的电功率为P，则i、U、F、P随运动时间t变化关系图象正确的是( )
主观卷Ⅱ
二、填空题（本题共2道小题，共16分，将试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效）
13．（6分）甲、乙两位同学分别在实验室做“用单摆测量重力加速度”的实验：
(1)下列操作中符合规范的是_______．
A．悬挂单摆时，为了调节摆长方便，将摆线缠绕在铁架台的横杆上
B．测量摆长时，将单摆横放在桌面上，让摆线自然伸长
C．测量周期时，先测几十次全振动的总时间，然后通过计算求出周期的测量值
D．测量周期时，选取最高点为计时起点
(2)甲同学用游标卡尺测量小球直径时示数如图所示，则小球的直径d＝________ cm．
(3)乙同学忘记测量小球的直径，将悬挂点与小球上端之间的距离当做摆长，其它操作均规范，则他测得的重力加速度值与真实值相比将________（填“偏大”或“偏小”）．
14．（10分）指针式多用电表是常用的电学测量仪器，如左图所示为多量程多用电表的示意图，请完成下列问题．
(1)“1”和“2”为直流电流挡，已知该挡有两个量程，分别为“100 mA”和“250 mA”．则“1”的量程为________ mA (选填“100”或“250”)，当接通“1”测量某电流时，指针的位置如右图所示，则测量结果为________mA．
(2)当接通“3”或“4”测量某电阻时，选用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，则应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡，换挡后，在测量前要先进行________．换挡后电池的电动势E＝________ V．
三、计算题（本题共3道小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。将试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效）
15．（8分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于x=0位置，t=0时刻波源开始振动，t=1.5s时刻的波形如图所示，此时该波刚好传到x=3m处．求：
(1)该波的波长、频率和波速？
(2)此后再经过多长时间x=6m处的质点第一次出现在波谷位置？
16．（14分）如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为d=1m，左端与R=1.5Ω 的电阻相连，处在磁感应强度为B=2T的竖直向上的匀强磁场中，一质量m=2kg，长L=1m的导体棒垂直跨接在两导轨上，导体棒在平行于导轨的恒力F=2N作用下沿导轨向右做匀速直线运动，已知导体棒电阻r=0.5Ω，其它电阻不计，设磁场范围足够大，导轨足够长，某时刻撤去外力F，则从外力撤去直到导体棒停止的全过程中：
(1)电阻R上产生了多少热量？
F
R
B
(2)通过电阻R的电荷量是多少？
(3)导体棒运动的距离有多远？
17．（14分）如图，空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为理想边界，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的范围足够大．匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外．一个质量为m、带电荷量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入磁场区域后，恰能做匀速圆周运动．已知重力加速度为g.
(1)试判断小球的电性并求出电场强度E的大小；
(2)若带电小球能进入区域Ⅱ，则h应满足什么条件？
(3)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求它释放时距MN的高度h？
2020-2021学年度上学期期末考试高二年级物理科试卷答案
13．（6分）(1) C (2)1.075 (3)偏小 （每空2分）
14．（10分）(1)250 100 (2)×1 欧姆调零 1.5 （每空2分）
15．（8分）答案：(1) λ=4m，f=0.5Hz，v=2m/s (2)t=3s
解析：(1)由图象可知，λ=4m，T=2s，， （4分）
(2)由图象可知，该点与第一个波谷之间的距离x=6m， （4分）
（法二、波传播到x=6m的时间：，振动到波谷用时， （4分））
16．（14分）答案：(1)QR=0.75J (2)q=1C (3)x=1m
解析：(1)撤去外力后，导体棒向右做加速度减小的変减速直线运动直至停止。
设撤去外力前导体棒的速度为v0：
， （2分）
根据能量守恒：① ② （4分）
(2)设撤去外力后导体棒运动时间为t，时间t内的平均电流为I，通过R的电荷量为q，则：根据电流的定义得： ③ （1分）
根据动量定理得：④，解得： （3分）
(3)设时间t内的平均感应电动势为E，导体棒运动的距离为x，则：
⑤ ⑥ ⑦ （4分）
17．（14分）答案：(1)正电，E=eq \f(mg,q) (2)h＞eq \f(q2B2d2,2m2g) (3)h=eq \f(2q2B2d2,3m2g)
解析：(1)带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，即所受合力为洛伦兹力，则重力与电场力大小相等，方向相反，小球带正电， （1分）
由qE＝mg，解得E＝eq \f(mg,q)． （2分）
(2)假设下落高度为h0时，带电小球在Ⅰ区域做圆周运动的圆弧与PQ相切，运动轨迹如图甲所示，由几何知识可知，小球的轨道半径R＝d， （1分）
进入磁场前做自由落体运动，由动能定理得mgh0＝eq \f(1,2)mv2， （2分）
磁场中匀速圆周运动，由牛顿第二定律得qvB＝meq \f(v2,R)，解得h0＝eq \f(q2B2d2,2m2g)， （3分）
则当h＞h0时，即h＞eq \f(q2B2d2,2m2g)时带电小球能进入区域Ⅱ． （1分）
(3)如图乙所示，因为带电小球在Ⅰ、Ⅱ两个区域运动过程中m、q、v、B的大小不变，故三段圆周运动的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，内角为60°，由几何关系知R＝eq \f(d,sin 60°)，联立解得h＝eq \f(2q2B2d2,3m2g)． （4分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
B
A
D
C
D
B
CD
BD
BD
AD
BD
客观卷Ⅰ
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．2020年12月8日，中央广播电视总台与中国移动举行了战略合作签约仪式，双方宣布将在内容创新、赛事转播、5G传输、智能播控等方面展开合作，并将联合打造5G超高清视音频传播中心．5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率．5G信号一般采用3.3×109——6×109Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109——2.64×109Hz，则( )
A．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
B．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
D．5G信号是横波，4G信号是纵波
2．科学家预言，自然界存在只有一个磁极的磁单极子，磁单极N的磁场分布如图甲所示，它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子N和正点电荷Q均固定，有相同的带电小球分别在N和Q附近（图示位置）沿水平面做匀速圆周运动，则下列判断正确的是( )
A．从上往下看，图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动
B．从上往下看，图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动
C．从上往下看，图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动
D．从上往下看，图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动
3．如图所示，在x轴上方存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0<θ<π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）．则下列说法正确的是( )
A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B．若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远
C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大
D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
4．如图所示，有界匀强磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B=2T，由均匀导线制成的半径为R=10cm的圆环，以5m/s的速度匀速进入磁场，已知圆环的速度方向既与磁场垂直又与磁场的左边界垂直．当圆环运动到图示位置（∠aOb=90°，a、b为圆环与磁场边界的交点）时，a、b两点的电势差Uab为( )
A．B． C． D．
5．如图所示，蹄形磁铁用柔软的细绳悬吊在天花板上，在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线，当直导线中通以向右的电流时( )
A．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小
B．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小
C．磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大
D．磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大
6．如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方．使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹，图中相邻竖直虚线的间距均为x0（未标出），印迹上P、Q两点的纵坐标为y0和-y0．忽略空气阻力，重力加速度为g，则( )
A．该弹簧振子的振幅为2y0
B．该弹簧振子的振动周期为
C．激光笔在留下P、Q两点时加速度相同
D．激光笔在留下PQ段印迹的过程中，弹簧弹力对激光笔做功为-2mgy0
7．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为r线．降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4．变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )
A．
B．输入用户的电功率为
C．夜间用户用电量增大时，I3会变小
D．
8．沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则时( )
A．质点M对平衡位置的位移为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
9．关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )
A．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
B．工业上利用γ射线检查金属部件内部有无砂眼或裂缝
C．机场在进行安检时，用紫外线来探测行李箱内的物品
D．卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线衍射能力较强
10．甲图中S、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R．从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，忽略线圈、电刷与导线的电阻，以下判断正确的是( )
A．电压表的示数为
B．0.01s时穿过发电机线圈的磁通量最小
C．保持R的大小不变，P的位置向上移动，电流表读数减小
D．保持R的大小及P的位置不变，发电机线圈的转速增大一倍，变压器的输入功率将增大到原来的4倍
11．自行车速度计是利用霍尔传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔传感器的工作原理图，当磁铁靠近霍尔传感器时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差，下列说法正确的是( )
A．根据单位时间内的脉冲数和前轮半径即可获知车速大小
B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高
C．图乙中电流I是由正电荷定向移动形成的
D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小
12．如图所示，粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上．t＝0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动，bc边进入磁场的时刻为t1，ad边进入磁场的时刻为t2，设线框中感应电流大小为i，ad边两端电压为U，水平外力大小为F，线框中的电功率为P，则i、U、F、P随运动时间t变化关系图象正确的是( )
主观卷Ⅱ
二、填空题（本题共2道小题，共16分，将试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效）
13．（6分）甲、乙两位同学分别在实验室做“用单摆测量重力加速度”的实验：
(1)下列操作中符合规范的是_______．
A．悬挂单摆时，为了调节摆长方便，将摆线缠绕在铁架台的横杆上
B．测量摆长时，将单摆横放在桌面上，让摆线自然伸长
C．测量周期时，先测几十次全振动的总时间，然后通过计算求出周期的测量值
D．测量周期时，选取最高点为计时起点
(2)甲同学用游标卡尺测量小球直径时示数如图所示，则小球的直径d＝________ cm．
(3)乙同学忘记测量小球的直径，将悬挂点与小球上端之间的距离当做摆长，其它操作均规范，则他测得的重力加速度值与真实值相比将________（填“偏大”或“偏小”）．
14．（10分）指针式多用电表是常用的电学测量仪器，如左图所示为多量程多用电表的示意图，请完成下列问题．
(1)“1”和“2”为直流电流挡，已知该挡有两个量程，分别为“100 mA”和“250 mA”．则“1”的量程为________ mA (选填“100”或“250”)，当接通“1”测量某电流时，指针的位置如右图所示，则测量结果为________mA．
(2)当接通“3”或“4”测量某电阻时，选用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，则应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡，换挡后，在测量前要先进行________．换挡后电池的电动势E＝________ V．
三、计算题（本题共3道小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。将试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效）
15．（8分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于x=0位置，t=0时刻波源开始振动，t=1.5s时刻的波形如图所示，此时该波刚好传到x=3m处．求：
(1)该波的波长、频率和波速？
(2)此后再经过多长时间x=6m处的质点第一次出现在波谷位置？
16．（14分）如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为d=1m，左端与R=1.5Ω 的电阻相连，处在磁感应强度为B=2T的竖直向上的匀强磁场中，一质量m=2kg，长L=1m的导体棒垂直跨接在两导轨上，导体棒在平行于导轨的恒力F=2N作用下沿导轨向右做匀速直线运动，已知导体棒电阻r=0.5Ω，其它电阻不计，设磁场范围足够大，导轨足够长，某时刻撤去外力F，则从外力撤去直到导体棒停止的全过程中：
(1)电阻R上产生了多少热量？
F
R
B
(2)通过电阻R的电荷量是多少？
(3)导体棒运动的距离有多远？
17．（14分）如图，空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为理想边界，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的范围足够大．匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外．一个质量为m、带电荷量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入磁场区域后，恰能做匀速圆周运动．已知重力加速度为g.
(1)试判断小球的电性并求出电场强度E的大小；
(2)若带电小球能进入区域Ⅱ，则h应满足什么条件？
(3)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求它释放时距MN的高度h？
2020-2021学年度上学期期末考试高二年级物理科试卷答案
13．（6分）(1) C (2)1.075 (3)偏小 （每空2分）
14．（10分）(1)250 100 (2)×1 欧姆调零 1.5 （每空2分）
15．（8分）答案：(1) λ=4m，f=0.5Hz，v=2m/s (2)t=3s
解析：(1)由图象可知，λ=4m，T=2s，， （4分）
(2)由图象可知，该点与第一个波谷之间的距离x=6m， （4分）
（法二、波传播到x=6m的时间：，振动到波谷用时， （4分））
16．（14分）答案：(1)QR=0.75J (2)q=1C (3)x=1m
解析：(1)撤去外力后，导体棒向右做加速度减小的変减速直线运动直至停止。
设撤去外力前导体棒的速度为v0：
， （2分）
根据能量守恒：① ② （4分）
(2)设撤去外力后导体棒运动时间为t，时间t内的平均电流为I，通过R的电荷量为q，则：根据电流的定义得： ③ （1分）
根据动量定理得：④，解得： （3分）
(3)设时间t内的平均感应电动势为E，导体棒运动的距离为x，则：
⑤ ⑥ ⑦ （4分）
17．（14分）答案：(1)正电，E=eq \f(mg,q) (2)h＞eq \f(q2B2d2,2m2g) (3)h=eq \f(2q2B2d2,3m2g)
解析：(1)带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，即所受合力为洛伦兹力，则重力与电场力大小相等，方向相反，小球带正电， （1分）
由qE＝mg，解得E＝eq \f(mg,q)． （2分）
(2)假设下落高度为h0时，带电小球在Ⅰ区域做圆周运动的圆弧与PQ相切，运动轨迹如图甲所示，由几何知识可知，小球的轨道半径R＝d， （1分）
进入磁场前做自由落体运动，由动能定理得mgh0＝eq \f(1,2)mv2， （2分）
磁场中匀速圆周运动，由牛顿第二定律得qvB＝meq \f(v2,R)，解得h0＝eq \f(q2B2d2,2m2g)， （3分）
则当h＞h0时，即h＞eq \f(q2B2d2,2m2g)时带电小球能进入区域Ⅱ． （1分）
(3)如图乙所示，因为带电小球在Ⅰ、Ⅱ两个区域运动过程中m、q、v、B的大小不变，故三段圆周运动的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，内角为60°，由几何关系知R＝eq \f(d,sin 60°)，联立解得h＝eq \f(2q2B2d2,3m2g)． （4分）
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BD
AD
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