湖北省武漢市洪山高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期2月考試物理 Word版含解析.docx

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武漢市洪山高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年度高二第二學(xué)期2月考試物理試卷一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。其中1-7題為單選題，8-11題為多選題，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列現(xiàn)象利用電磁感應(yīng)的原理說法不正確的有（　?。〢.如圖甲所示，真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)金屬能迅速熔化B.如圖乙所示，安檢門可以檢測金屬物品，如攜帶金屬刀具經(jīng)過時(shí)，會(huì)觸發(fā)報(bào)警C.如圖丙所示，阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)D.如圖丁所示，變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能增大渦流【答案】D【解析】【詳解】A．真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化，A說法正確，不滿足題意要求；B．安檢門可以檢測金屬物品，是因?yàn)榘矙z門中的線圈有交變電流，產(chǎn)生了變化的磁場，當(dāng)有金屬物品通過時(shí)，會(huì)在金屬物品中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場會(huì)引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測到進(jìn)行報(bào)警，B說法正確，不滿足題意要求；C．阻尼擺經(jīng)過磁場時(shí)在阻尼擺的鋁盤中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場對(duì)感應(yīng)電流的安培力總是阻礙阻尼擺的運(yùn)動(dòng)，C說法正確，不滿足題意要求；D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，是為了減小渦流，減小損耗，D說法錯(cuò)誤，滿足題意要求；故選D。2.圖甲中，A、B為兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷；圖乙中，C、D為兩根垂直紙面相互平行的長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流，O為連線的中點(diǎn)，c、d兩點(diǎn)位于各自連線的中垂線上，且、、、距離相等，下列有關(guān)說法正確的是（） A.甲圖中，a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，電勢相同B.甲圖中，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，電勢相同C.乙圖中，a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反D.乙圖中，c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相等，方向相反【答案】C【解析】【詳解】A．等量同種電荷的電場線和等電勢面的分布如圖所示根據(jù)電場線分布及點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的疊加原理可知，a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，但方向相反，則場強(qiáng)不同，由電場對(duì)稱性可知，a、b兩點(diǎn)的電勢相等，A錯(cuò)誤；B．等量同種電荷的電場線和等電勢面的分布如圖所示跟據(jù)電場線的分布情況可知，b、d兩點(diǎn)處場強(qiáng)大小相同，方向不同，再跟據(jù)等勢面的分布情況可知，b、d兩點(diǎn)處電勢相同，B錯(cuò)誤；C．通電直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由安培定則推出，兩個(gè)直流的磁場疊加由矢量的合成，結(jié)合對(duì)稱性可知a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度向下，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度向上，兩點(diǎn)的大小相等，方向相反，C正確；D．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度合成的對(duì)稱性可知，c、d兩點(diǎn)的大小相等，方向相反，D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，a、b、c、d為一矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，一勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向與該矩形平行．已知a、b、 c三點(diǎn)的電勢分別為、，．的長為，的長為．下列說法正確的是（　　）A.該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為B.把一帶電荷量為的正點(diǎn)電荷從d點(diǎn)移動(dòng)到矩形中心處的過程中，電場力做的功為C.矩形電勢最高的點(diǎn)的電勢為D.矩形上電勢最低的點(diǎn)的電勢為【答案】D【解析】【詳解】A．因ab中點(diǎn)O的電勢為0.4V，則bd為等勢面，則場強(qiáng)方向垂直bd斜向上，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因bd是等勢線，則把一帶電荷量為0.1C的正點(diǎn)電荷從d點(diǎn)移動(dòng)到矩形中心處O的過程中，電場力做的功為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．矩形abcd中c點(diǎn)電勢最高，即電勢最高的點(diǎn)的電勢為0.7V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．矩形abcd中a點(diǎn)的電勢最低，則電勢最低的點(diǎn)的電勢為0.1V，選項(xiàng)D正確。故選D。4.如圖所示是甲、乙兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像則下列說法中正確的是（　?。?A.時(shí)，甲擺的重力勢能最小，動(dòng)能最大B.時(shí)，甲擺的重力勢能最小，乙擺的動(dòng)能為零C.甲、乙兩擺的擺長之比為D.甲、乙兩擺擺球在最低點(diǎn)時(shí)向心加速度大小一定相等【答案】B【解析】【詳解】A．設(shè)甲擺在平衡位置時(shí)所處位置為零勢能面，時(shí)由圖像可知，甲擺在振動(dòng)的最大位移處，此時(shí)甲擺的速度為零，即此時(shí)動(dòng)能為零，離平衡位置（零勢能位置）最遠(yuǎn)，根據(jù)可知，此時(shí)甲擺的重力勢能最大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．對(duì)甲擺有，設(shè)甲擺在平衡位置時(shí)所處位置為零勢能面，時(shí)由圖像可知，甲擺在平衡位置處，即此時(shí)甲擺的重力勢能為零；對(duì)乙擺有，設(shè)乙擺在平衡位置時(shí)所處位置為零勢能面，時(shí)由圖像可知，乙擺在振動(dòng)的最大位移處，此時(shí)乙擺的速度為零，故B項(xiàng)正確；C．由圖像可知，甲擺的周期為4s，乙擺的周期為8s，由單擺的周期公式整理得故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．因?yàn)閿[球擺動(dòng)的最大偏角未知，兩擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度未知，根據(jù)公式所以兩者的最低點(diǎn)的向心加速度大小關(guān)系無法判斷，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。5.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，已知該波波長為，振幅為A，某時(shí)刻的波形如圖所示，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P的說法正確的是（　?。?A.該時(shí)刻速度沿y軸負(fù)方向B.該時(shí)刻加速度沿y軸正方向C.此后周期內(nèi)通過的路程為2AD.此后周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為【答案】C【解析】【詳解】A．因?yàn)樵摬ㄑ豿軸正方向傳播，則根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)P在該時(shí)刻的速度方向沿y軸正方向，故A錯(cuò)誤；B．做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體，所受恢復(fù)力始終指向平衡位置，因此可知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P加速度沿y軸負(fù)方向，故B錯(cuò)誤；C．做簡諧振動(dòng)的物體，當(dāng)振幅為A時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為則在半個(gè)周期內(nèi)通過的路程為故C正確；D．做簡諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)只會(huì)在平衡位置上下振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故D錯(cuò)誤。故選C。6.彩虹是由陽光進(jìn)入水滴，先折射一次，然后在水滴背面反射，最后離開水滴時(shí)再折射一次形成。彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光L由左側(cè)射入水滴，a、b是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條出射光線（a、b是單色光）。下列關(guān)于a光與b光的說法正確的是（　?。?A.水滴對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率B.a光在水滴中的傳播速度大于b光在水滴中的傳播速度C.用同一臺(tái)雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光相鄰的亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距D.a、b光在水滴中傳播的波長都比各自在真空中傳播的波長要長【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，a、b光第一次進(jìn)入水滴發(fā)生折射時(shí)，a光的折射角較小，即再根據(jù)折射率公式可得A錯(cuò)誤；B．根據(jù)折射率與光在介質(zhì)中傳播速度的關(guān)系可得B錯(cuò)誤；C．雙縫干涉相鄰亮條紋間距公式因?yàn)?則可得（把a(bǔ)光看成紫光，b光看成紅光）即a光相鄰的亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，C正確；D．a(chǎn)、b光在水滴中傳播速度減小，光的頻率不變，由則波長都比各自在真空中傳播的波長要短，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板長和板間距均為L，兩板間接有直流電源，極板間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一帶電微粒從板左端中央位置以速度垂直磁場方向水平進(jìn)入極板，微粒恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若保持板不動(dòng)，讓板向下移動(dòng)0.5L，微粒從原位置以相同速度進(jìn)入，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則該微粒在極板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（　?。〢.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】微粒恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)有恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)聯(lián)立解得 即由題意可知，則有由公式得聯(lián)立解得微粒運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得所以微粒在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。 8.如圖是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，和為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)瞬間，如圖甲所示，燈突然閃亮一下，隨后逐漸變暗，直至熄滅；閉合開關(guān)，如圖乙所示，燈逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（　?。〢.圖甲中，閉合瞬間和斷開瞬間，通過中電流方向相同B.圖甲中，閉合，電路穩(wěn)定后，中電流小于中電流C.圖乙中，閉合瞬間，有可能觀察到燈也會(huì)閃亮一下D圖乙中，斷開瞬間，燈立刻熄滅，燈緩慢熄滅【答案】BC【解析】【詳解】A．圖甲中，閉合瞬間，電流向右流過；斷開瞬間，原來通過的電流向左流經(jīng)構(gòu)成回路，所以閉合瞬間和斷開瞬間，通過的電流方向相反，A錯(cuò)誤；B．圖甲中，因?yàn)榈闹绷麟娮韬苄?，即，所以閉合電路穩(wěn)定后，中的電流小于L1中的電流，B正確；C．圖乙中，閉合瞬間，由于的阻礙作用，燈沒有馬上亮，所以燈分壓較多，故比較明亮；電路穩(wěn)定后，從燈流過的電流和燈的一樣大，燈相比穩(wěn)定前分壓較少，故亮度較之前有所變暗，故C正確；D．圖乙中，斷開瞬間，原來通過的電流會(huì)流過燈和燈構(gòu)成回路，所以燈、燈會(huì)同時(shí)緩慢熄滅，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN 的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)安培定則可知，ab在右側(cè)產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪毕蚶铮幸驗(yàn)镸N向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可判斷MN中感應(yīng)電流方向由M到N。由安培定則可知L1中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，由楞次定律可知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上并減弱或向下并增強(qiáng)。如果L2中磁場向上減弱，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為Q到P且減小，再根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運(yùn)動(dòng)；如果L2中磁場向下增強(qiáng)，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為P到Q且增大，再根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運(yùn)動(dòng)，AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。10.如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上，滑塊的光滑弧面底部與水平面相切，一質(zhì)量為m的小球以速度向滑塊滾來，設(shè)小球不能越過滑塊，則（　?。〢.小球滑到最高點(diǎn)時(shí)滑塊的速度大小為B.小球滑到最高點(diǎn)的過程中，小球和弧面組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.小球滑到最高點(diǎn)時(shí)的高度為D.小球滑到最高點(diǎn)時(shí)的高度為【答案】AD【解析】 【詳解】B．小球滑到最高點(diǎn)的過程中，小球和弧面組成的系統(tǒng)豎直方向動(dòng)量不守恒，則小球和弧面組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；A．小球和弧面組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，則有解得小球滑到最高點(diǎn)時(shí)滑塊的速度大小為故A正確；CD．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可得解得小球滑到最高點(diǎn)時(shí)的高度為故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。11.水平固定放置的足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，間距為，左端連接的電源電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為，質(zhì)量為的金屬桿垂直靜放在導(dǎo)軌上，金屬桿處于導(dǎo)軌間部分的電阻為，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中如圖所示。閉合開關(guān)，金屬桿由靜止開始沿導(dǎo)軌做變加速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到最大速度，則下列說法正確的是（　　）A.金屬桿的最大速度等于B.此過程中通過金屬桿的電荷量為C.此過程中電源提供的電能為D.此過程中金屬桿產(chǎn)生的熱量為【答案】BD【解析】【詳解】A ．金屬桿向右運(yùn)動(dòng)切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與電源電動(dòng)勢方向相反，隨著速度增大，感應(yīng)電動(dòng)勢增大，回路中的總電動(dòng)勢減小，回路中的電流減小，金屬桿受到的安培力減小，金屬桿做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)；金屬桿速度最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為，則有解得金屬桿的最大速度為故A錯(cuò)誤；B．從開始運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中，以向右為正方向，對(duì)金屬桿根據(jù)動(dòng)量定理，有又聯(lián)立解得此過程中通過金屬桿的電荷量為故B正確；C．此過程中電源提供的電能為故C錯(cuò)誤；D．金屬桿最后的動(dòng)能為根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為此過程中金屬桿產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。12.用如圖所示的裝置來“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的方向”，帶鐵芯的線圈甲與阻值較大的電阻 R0、電流表A、電源E、開關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R組成回路；套在空心鐵圓柱體上的線圈乙的兩端接到另一個(gè)電流表B上，線圈甲的鐵芯有一小部分插在空心鐵圓柱體內(nèi)。兩電流表完全相同，零刻度線在表盤中央，如果電流從正接線柱流入，指針向左偏轉(zhuǎn)，反之向右偏轉(zhuǎn)，回答下列問題：（1）閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，電流表B的指針是否有偏轉(zhuǎn)？___________（選填“有”或“沒有”）；（2）閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片較快地向a端滑動(dòng)時(shí)，電流表A的指針___________，電流表B的指針___________；（均選填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）（3）滑動(dòng)變阻器滑片保持不動(dòng)，閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，線圈乙以及空心鐵圓柱體向左移動(dòng)，電流表B的指針偏轉(zhuǎn)情況是___________（選填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）?！敬鸢浮竣?沒有②.向左偏③.向右偏④.向右偏【解析】【分析】【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，電流穩(wěn)定，右側(cè)電路無感應(yīng)電流產(chǎn)生，因此電流表B的指針是沒有偏轉(zhuǎn)；（2）[2]閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片較快地向a端滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變小，但電流依舊從正接線柱流入，電流表A的指針向左偏轉(zhuǎn)；[3]閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片較快地向a端滑動(dòng)時(shí)，穿過圖乙螺線管的磁場右指向左逐漸減小，根據(jù)楞次定律增反減同可知感應(yīng)電流的磁場自左向右，再由右手螺旋定則可知流經(jīng)電流表B的電流從負(fù)接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)；（3）[4]線圈乙以及空心鐵圓柱體向左移動(dòng)，穿過線圈乙的磁通量增加，根據(jù)楞次定律增反減同可知感應(yīng)電流的磁場自左向右，再由右手螺旋定則可知流經(jīng)電流表B的電流從負(fù)接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)。13.在測量電源（一節(jié)干電池）電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，有電壓表V（量程為3V和15V）；電流表A（量程為0.6A和3A）；滑動(dòng)變阻器（0~10）和（0~100）。 （1）為了更準(zhǔn)確地測出電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，電壓表的量程應(yīng)選用______（填“3V”或“15V”），電流表的量程應(yīng)選用______（填“0.6A”或“3A”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______（填“”或“”），選擇的實(shí)驗(yàn)電路是上圖中的______（填“甲”或“乙”）。（2）在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的圖線，由圖可得該電源電動(dòng)勢______V，內(nèi)電阻______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）采用（1）中所選電路測量時(shí)，由于______（填“電流表分壓”或“電壓表分流”），誤差情況是______，______（均填“>”“<”或“=”）?！敬鸢浮竣?3V②.0.6A③.④.甲⑤.1.50⑥.1.00⑦.電壓表分流⑧.<⑨.<【解析】【詳解】（1）[1]電源（一節(jié)干電池）電動(dòng)勢大約為1.5V，電壓表選擇3V量程。[2]使用電流表測量電路中電流時(shí)，應(yīng)盡量讓指針偏轉(zhuǎn)到刻度盤三分之二左右測量較準(zhǔn)確，電路中最大電流約0.5A，所以最適合的電流表應(yīng)該選擇0.6A量程。[3]由于電源內(nèi)阻較小，并且為方便測量時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片測量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器選擇較小的R1；[4]由于電源內(nèi)阻較小，電流表分壓誤差較大，減小實(shí)驗(yàn)誤差，選擇甲圖電路。（2）[5][6]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以圖線斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻，縱截距為電源電動(dòng)勢，由圖丙可知（3）[7][8]采用（1）中所選電路測量時(shí)，電流表內(nèi)接，電壓表有分流作用，電流測量值小于真實(shí)值，實(shí)驗(yàn)測出的電動(dòng)勢小于真實(shí)值，即是。 [9]由于電壓表分流作用，電壓值越大，電壓表分流越多，對(duì)應(yīng)電流真實(shí)值與測量值差值越大，如圖由于測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中圖像的斜率表示等效電源內(nèi)阻，即實(shí)驗(yàn)測出的電源內(nèi)阻小于真實(shí)值。三、解答題：本題共3小題，共40分。14.在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，設(shè)圖甲所示磁場方向?yàn)檎?，磁感?yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。邊長為l、電阻為R的正方形均勻線框abcd有一半處在磁場中，磁場方向垂直于線框平面，求：（1）線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小；（2）線框中的感應(yīng)電流的大小和方向；（3）線框cd邊的發(fā)熱功率。【答案】（1）；（2），感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得由題圖乙知聯(lián)立解得 （2）由閉合電路歐姆定律線框中的感應(yīng)電流的大小為由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。（3）線框cd邊的發(fā)熱功率為15.如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場也無磁場；在第三象限，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直xOy平面（紙面）向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)，從y軸上y=h處的P1點(diǎn)以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限，然后經(jīng)過x軸上x=-2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，之后經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限，已知重力加速度為g，求：（1）質(zhì)點(diǎn)到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）第三象限空間中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）若在第四象限加一勻強(qiáng)電場，使質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，求此電場強(qiáng)度的最小值?！敬鸢浮浚?），與x軸負(fù)方向成45°角斜向下；（2），；（3）【解析】【詳解】（1）質(zhì)點(diǎn)從到，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，則， 解得質(zhì)點(diǎn)到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)速度的大小方向與x軸負(fù)方向成角斜向下。（2）質(zhì)點(diǎn)從到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力與電場力平衡，如圖洛倫茲力提供向心力，則有，由幾何知識(shí)得解得，（3）質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入第四象限做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電場強(qiáng)度的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)電場強(qiáng)度最小，由解得電場強(qiáng)度最小值16.如圖所示，兩條足夠長的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌上放著兩根相同導(dǎo)體棒ab和cd；每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B；開始時(shí)ab和cd的水平初速度大小分別為2v0和6v0，方向相反，求：（1）整個(gè)過程中ab棒上所產(chǎn)生的焦耳熱；（2）當(dāng)ab棒的速度大小變?yōu)関0時(shí)：①回路消耗的電功率為多大？ ②兩棒間的距離相比最初增大了多少？【答案】（1）；（2）①，；②，【解析】【詳解】（1）取水平向右為正方向，ab和cd組成的系統(tǒng)在水平方向上所受合外力為零，設(shè)ab和cd能達(dá)到的最終速度大小為v共，則由動(dòng)量守恒定律有解得由功能關(guān)系可得整個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總焦耳熱為由于通過ab和cd的電流大小始終相等，根據(jù)焦耳定律可得整個(gè)過程中ab棒上所產(chǎn)生的焦耳熱為（2）①ab棒的速度大小為有兩種情況：第1種情況：當(dāng)ab棒速度未反向時(shí)，即，設(shè)此時(shí)cd棒的速度為，由動(dòng)量守恒定律得解得=第2種情況：當(dāng)ab棒速度反向時(shí)，即，設(shè)此時(shí)cd棒的速度為，由動(dòng)量守恒定律得解得= 第1種情況中：回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢為回路消耗的電功率為第2種情況中：回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢為回路消耗的電功率為②設(shè)從開始到ab棒的速度大小變?yōu)関0所經(jīng)歷時(shí)間為t，此過程中回路的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為，平均感應(yīng)電流為，通過回路某一截面的電荷量為q，兩棒間的距離相比最初增大了。由法拉第電磁感應(yīng)定律可得由閉合電路歐姆定律可得由電流的定義可得對(duì)ab棒由動(dòng)量定理可得聯(lián)立解得第1種情況中解得第2種情況中 解得