湖南省長沙市湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期月考物理（一） Word版含解析.docx

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大聯(lián)考湖南師大附中2024屆高三月考試卷（一）物理試卷時量75分鐘，滿分100分。第Ⅰ卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的）1.如圖所示四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是（）A.圖甲是電子束通過鋁箔后的干涉圖樣，此實(shí)驗(yàn)可以說明電子具有波動性B.圖乙實(shí)驗(yàn)中研究平行板電容器兩板間電壓變化時可以用直流電壓表代替靜電計C.根據(jù)圖丙的氫原子能級圖可知處于基態(tài)的氫原子可以吸收一個能量為14eV的光子并電離D.根據(jù)圖丁知每過3.8天氡222核質(zhì)量減半，與外界條件無關(guān)，生成的新核比結(jié)合能變小【答案】C【解析】【詳解】A．圖甲是電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，衍射是波具有的特性，此實(shí)驗(yàn)可以說明電子具有波動性，故A錯誤；B．圖乙實(shí)驗(yàn)中研究平行板電容器兩板間電壓變化時，電路中無電流，不可以用直流電壓表代替靜電計，故B錯誤；C．根據(jù)圖丙的氫原子能級圖可知處于基態(tài)的氫原子可以吸收一個能量為14eV的光子，由于，可知?dú)湓幽馨l(fā)生電離，故C正確；D．根據(jù)圖丁知每過3.8天氡222核質(zhì)量減半，與外界條件無關(guān)，生成的新核更穩(wěn)定，比結(jié)合能變大，故D錯誤；故選C。2.某女子鉛球運(yùn)動員分別采用原地推鉛球和滑步推鉛球兩種方式進(jìn)行練習(xí)，如圖為滑步推鉛球過程示意圖。她發(fā)現(xiàn)滑步推鉛球比原地推鉛球可增加約2米的成績。已知鉛球沿斜向上方向被推出，且兩種方式鉛球出手時相對地面的位置和速度方向都相同，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（） A.鉛球推出后在飛行過程中任意1s內(nèi)速度變化量都相同B.兩種方式推出的鉛球在空中運(yùn)動的時間可能相同C.兩種方式推出的鉛球在空中運(yùn)動到最高點(diǎn)時的速度相同D.兩種方式推出的鉛球在空中上升的最大高度不同【答案】AD【解析】【詳解】A．鉛球推出后在空中做勻變速曲線運(yùn)動，加速度恒為g，據(jù)可知，鉛球推出后在飛行過程中任意1s內(nèi)速度變化量都相同，A正確；B．設(shè)鉛球出手時的速度為v，與水平方向夾角為，水平方向的位移可表示為其中鉛球在空中的運(yùn)動時間為聯(lián)立可得滑步推出的鉛球水平位移大，則初速度v較大，由于相同，故滑步推鉛球時，鉛球在空中運(yùn)動的時間較長，B錯誤；C．鉛球在最高點(diǎn)的速度為，故滑步推出的鉛球在空中運(yùn)動到最高點(diǎn)時的速度較大，C錯誤；D．鉛球在空中上升的最大高度為故滑步推出的鉛球在空中上升的最大高度較大，D正確。故選AD。3.歐洲木星探測器于2023年4月發(fā)射，將于2023年7 月抵達(dá)木星，如圖所示，假設(shè)歐洲木星探測器進(jìn)入木星表面前，在木衛(wèi)一與木衛(wèi)四之間先繞木星做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（　?。〢.歐洲木星探測器做勻速圓周運(yùn)動的角速度大于木衛(wèi)一的角速度B.歐洲木星探測器做勻速圓周運(yùn)動的線速度小于木衛(wèi)四的線速度C.若使歐洲木星探測器能被木星捕獲，必須減小其機(jī)械能D.若使歐洲木星探測器能被木衛(wèi)四捕獲，必須減小其機(jī)械能【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)公式有解得歐洲木星探測器的公轉(zhuǎn)軌道半徑大于木衛(wèi)一的公轉(zhuǎn)軌道半徑，則歐洲木星探測器的角速度小于木衛(wèi)一的角速速；木星探測器的公轉(zhuǎn)軌道半徑小于木衛(wèi)四的公轉(zhuǎn)軌道半徑，故線速度大于木衛(wèi)四的線速度，故AB錯誤；CD．若要讓歐洲木星探測器被木星捕獲，必須減小其機(jī)械能，讓其做近心運(yùn)動；若要讓歐洲木星探測器被木衛(wèi)四捕獲，必須增大其機(jī)械能，讓其做離心運(yùn)動，故C正確，D錯誤。故選C。4.光纖通信有傳輸容量大、傳輸衰減小、抗干擾性及保密性強(qiáng)等多方面的優(yōu)點(diǎn)，我國的光纖通信起步較早，現(xiàn)已成為技術(shù)先進(jìn)的幾個國家之一，如圖甲是光纖的示意圖，圖乙是光纖簡化示意圖（內(nèi)芯簡化為長直玻璃絲，外套簡化為真空），玻璃絲長為AC=L，折射率為n，AB、CD代表端面，光從AB 端面以某一入射角θ進(jìn)入玻璃絲，在玻璃絲內(nèi)部恰好發(fā)生全反射，知光在真空中傳播速度為c，下列選項(xiàng)正確的是（　?。〢.內(nèi)芯相對于外套是光疏介質(zhì)B.C.光在玻璃絲中傳播的速度為csinθD.光在玻璃絲中從AB端面?zhèn)鞑サ紺D端面所用的時間為【答案】D【解析】【詳解】A．內(nèi)芯相對于外套是光密介質(zhì)，故A錯誤；B．由題目描述，不是臨界角，故B錯誤；C．如圖臨界角，設(shè)光在玻璃絲中傳播速度為，則解得故C錯誤；D．由題描述可知，光進(jìn)入玻璃絲內(nèi)部后，在點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，光在玻璃絲中傳播的路程為傳播的時間為 解得故D正確。故選D。5.一測試用的導(dǎo)彈在地面附近的運(yùn)動軌跡如圖中曲線所示，坐標(biāo)軸為水平方向，軸為豎直方向，導(dǎo)彈以某一初速度由地面某處點(diǎn)發(fā)射同時開啟推進(jìn)器助推，到達(dá)點(diǎn)時關(guān)閉推進(jìn)器。已知推力方向和空氣阻力方向始終與導(dǎo)彈運(yùn)動方向在同一直線，空氣阻力大小與導(dǎo)彈速率二次方成正比，圖中高度相同，為導(dǎo)彈軌跡最高點(diǎn)，則導(dǎo)彈在飛行過程中（　?。〢.點(diǎn)時速率為零B.階段可能做直線運(yùn)動C.點(diǎn)的動能大于點(diǎn)的動能D.和階段，重力沖量大小相等【答案】C【解析】【詳解】A．在最高點(diǎn)b，導(dǎo)彈豎直速度為零，但水平速度不為零，故A錯誤；B．階段導(dǎo)彈受導(dǎo)彈的推力、重力和空氣阻力，推力方向和空氣阻力方向始終與導(dǎo)彈運(yùn)動方向在同一直線，而重力與導(dǎo)彈運(yùn)動方向不在同一直線上，因此導(dǎo)彈受到的合力方向與導(dǎo)彈運(yùn)動方向也不在同一直線上，故導(dǎo)彈做曲線運(yùn)動，故B錯誤；C．由于有空氣阻力，關(guān)閉導(dǎo)彈推進(jìn)器后，導(dǎo)彈的機(jī)械能逐漸減小，因此點(diǎn)的機(jī)械能小于a點(diǎn)，而高度相同，重力勢能相同，因此點(diǎn)的動能大于點(diǎn)的動能，故C正確；D．由于存在空氣阻力，且空氣阻力大小與導(dǎo)彈速率二次方成正比，因此在豎直方向上導(dǎo)彈上升時的速度大于下降時的速度，而高度相同，因此導(dǎo)彈階段運(yùn)動時間少于階段，故解得重力沖量大小小于階段，故D錯誤。故選C。6.如圖甲所示，在同一均勻介質(zhì)中有兩個振動完全相同的波源、，兩波源相距24cm，M、N為介質(zhì)中兩波源連線的中垂線上的兩個質(zhì)點(diǎn)。已知波速為0.25m/s ，兩波源同時開始振動，從波源振動開始計時，M點(diǎn)的振動圖像如圖乙所示。當(dāng)N點(diǎn)開始振動后，在某一時刻在中垂線上M、N是相鄰的波峰，則（　　）A.M、N間的距離為5cmB.M、N間的距離為7cmC.M、N連線的中點(diǎn)振動減弱D.M、N處于波峰時，兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)處于波谷【答案】B【解析】【詳解】AB．由乙圖可知，波的周期為T=0.2s所以兩個波源產(chǎn)生波的波長為因經(jīng)0.6s波從波源傳到M，所以到M的距離為M、N是相鄰的波峰，所以它們到波源（或）的路程差為5cm，到N的距離為則又由幾何關(guān)系可知，M到兩波源連線中點(diǎn)的距離為9cmN到兩波源連線中點(diǎn)的距離為所以M、N間的距離為7cm，選項(xiàng)A錯誤，B正確；C．兩波源連線中垂線的到兩波源和路程差都為0，所以都是振動加強(qiáng)的點(diǎn)，選項(xiàng)C錯誤；D．M、N兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)到波源連線中點(diǎn)的距離為12.5cm，到波源的距離為而波谷到的距離應(yīng)為17.5cm，所以M、N兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)不是波谷，選項(xiàng)D錯誤。 故選B。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）7.如圖所示是磁吸基座無線充電器，當(dāng)送電線圈通入的交流電源后，為手機(jī)上的受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，手機(jī)即進(jìn)入“無線超充模式”。若手機(jī)“超充模式”下的充電電壓為20V，充電電流為5A，充電基座送電線圈接有電阻與受電線圈接有電阻，線圈電阻不計且充電過程中不計一切能量損失，則下列說法正確的是（）A.若此手機(jī)的電池容量為4500mA·h，則超充模式下的充電時間為54分鐘B.此無線充電器的耗電功率是100WC.送電線圈與受電線圈的匝數(shù)比為D.送電線圈兩端的電壓為215.5V【答案】AC【解析】【詳解】A．由容量單位可知，手機(jī)充電時間為電池容量與充電電流的比值，計算可得充電時間為0.9小時，即54分鐘，A正確；C．設(shè)無線充電器送電線圈與受電線圈的匝數(shù)比為k，由于原副線圈均接有電阻，依題意可得原副線圈的電壓關(guān)系值得注意的是充電電壓應(yīng)為有效值，算得送電線圈與受電線圈的匝數(shù)之比為，C正確；B．由匝數(shù)比可知原線圈電流應(yīng)為1A，故充電器消耗的總功率為B錯誤；D．由于送電線圈跟受電線圈均有輸電電阻，故送電線圈電壓 D錯誤。故選AC。8.如圖所示，光滑絕緣水平面上的O點(diǎn)固定一帶正電的點(diǎn)電荷M，電荷量為Q；點(diǎn)電荷N的電荷量為-q（q>0）。圖甲中N繞著M做半徑圓周運(yùn)動，運(yùn)動周期為T；圖乙中點(diǎn)荷N以M為焦點(diǎn)沿橢圓軌道運(yùn)動。A、B分別為電荷N距離M最近和最遠(yuǎn)點(diǎn)；、，靜電力常量為k；若取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，圖甲和圖乙兩種電荷系統(tǒng)的電勢能和動能之和分別為和，則N在從A點(diǎn)第一次運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中（　?。〢.在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)電勢能B.C.D.電荷N從A點(diǎn)第一次運(yùn)動到B點(diǎn)所用時間為【答案】CD【解析】【詳解】A．由電場力做功與電勢能的關(guān)系可得，A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)電勢能，故A錯誤；B．圖乙電荷N運(yùn)動到A點(diǎn)時，其動能比圖甲中的電荷動能大，而此位置甲、乙兩圖電荷系統(tǒng)的相對位置相同，所以電勢能相同，兩系統(tǒng)電勢能和動能之和守恒，所以，故B錯誤；C．由開普勒第二定律可得故C正確；D．類比開普勒第三定律 可得電荷N在從A點(diǎn)第一次運(yùn)動到B點(diǎn)所用時間故D正確。故選CD。9.如圖所示，水平地面上靜止放置著三個完全相同的磚塊A、B、C，質(zhì)量均為m．A、B之間和B、C之間的動摩擦因數(shù)均為。用兩根長度相同的輕繩分別連接磚塊A與磚塊C，并將兩根輕繩系于O點(diǎn)，現(xiàn)將一個豎直向上的力F作用于O點(diǎn)，不考慮磚塊的轉(zhuǎn)動，最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力。則下列說法正確的是（）A.若在作用下三個磚塊保持相對靜止的一起向上運(yùn)動，則三個磚塊的加速度為B.若，則無論多大，磚塊A、B、C都將保持相對靜止C.若，且，則磚塊A、B之間的摩擦力為D.若，且，則磚塊A、B之間的摩擦力為【答案】BCD【解析】【詳解】A．若在F作用下三個磚塊保持相對靜止的一起向上運(yùn)動，對A、B、C整體分析，有得 故A錯誤；B．設(shè)3個磚塊剛好相對靜止一起加速向上運(yùn)動，此時A、B和B、C之間的摩擦力均為最大靜摩擦力，對B受力分析，豎直方向根據(jù)牛頓第二定律又水平方向得易得當(dāng)時，A、B和B、C之間的摩擦力為靜摩擦力，無論F多大，磚塊A、B、C都將保持相對靜止，故B正確；C．若，且，A、B和B、C之間的摩擦力為靜摩擦力，磚塊A、B、C保持相對靜止向上勻加速運(yùn)動，對B，有得故C正確；D．若，且，磚塊A、B、C發(fā)生相對滑動，得故D正確。故選BCD。 10.如圖所示為扇形聚焦回旋加速器的原理圖。將圓形區(qū)域等分成個扇形區(qū)域，相互間隔的n個區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，另外n個區(qū)域內(nèi)沒有磁場。一群速度大小不同的同種帶電粒子，依次經(jīng)過2n個扇形區(qū)域在閉合軌道上做周期性運(yùn)動。不考慮粒子之間的相互作用，則（）A.粒子的運(yùn)動周期與其速度大小無關(guān)B.n越大，每個粒子的運(yùn)動周期也越大C.粒子運(yùn)動速度的最大值與n有關(guān)D.粒子運(yùn)動速度的最大值隨n的增大而增大【答案】AB【解析】【詳解】AB．設(shè)粒子在n個磁場區(qū)域運(yùn)動的時間為，則粒子在一個無磁場區(qū)域中運(yùn)動的直線長度粒子在n個無磁場區(qū)域運(yùn)動的時間則粒子在閉合軌道上運(yùn)動的周期該函數(shù)圖像如圖所示 由圖可知當(dāng)時為一個單調(diào)遞增函數(shù)，可得粒子的周期與速度無關(guān)，n越大，周期越大，故AB正確。CD．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動時有考慮對稱性，畫出臨界軌跡，如圖所示，由幾何關(guān)系可得最大半徑所以故最大速度與n無關(guān)，故CD錯誤。故選AB。第Ⅱ卷三、實(shí)驗(yàn)題（11題7分，12題9分）11.智能手機(jī)自帶許多傳感器，某同學(xué)想到使用其中的磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器，結(jié)合單擺原理測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。具體操作如下：a．用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑d，測得結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)d=___________mm；b．將細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一小鋼球，用毫米刻度尺測量出細(xì)繩的長度L；c．如圖乙所示，將強(qiáng)磁鐵吸附于小鋼球下側(cè)，在單擺的正下方放置一手機(jī)，打開手機(jī)中測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的應(yīng)用軟件；d ．使單擺小角度擺動，每當(dāng)鋼球經(jīng)過手機(jī)時，磁傳感器會采集到一個磁感應(yīng)強(qiáng)度的峰值。采集到磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖像如圖丙，由圖得單擺的周期T=___________s（保留兩位有效數(shù)字）；e．若該同學(xué)把O點(diǎn)到鋼球中心的距離作為單擺擺長，則重力加速度的表達(dá)式可表示為___________（用L、d、T進(jìn)行表示）；f．根據(jù)以上操作，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出重力加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣认啾葧__________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮竣?10.2②.2.0③.④.偏小【解析】【詳解】[1]根據(jù)圖甲可知，該游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺為10分度值，則可知精度為0.1mm，且游標(biāo)尺第2格與主尺刻度線對齊，而主尺讀數(shù)為10mm，則可知小鋼球的直徑[2]當(dāng)磁場最強(qiáng)時，擺球在手機(jī)的正上，即單擺的最低點(diǎn)，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象，可知相鄰兩次磁場最強(qiáng)的時間為單擺的半個周期，由此可得單擺的周期為[3]由題意可知，單擺擺長為根據(jù)單擺的周期公式可得[4]單擺的回復(fù)力來自重力的分量，當(dāng)擺球下方吸附磁鐵后，整體不再是規(guī)則的幾何形狀，擺球的重心不再是其幾何中心，相應(yīng)的下移，若仍然用O點(diǎn)到擺球幾何中心的距離作為擺長，則根據(jù)重力加速度與擺長的關(guān)系式可知，所測重力加速度將偏小。12.我國某電動汽車公司發(fā)布了刀片電池，該電池采用磷酸鐵鋰技術(shù)，通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，提高了體積利用率和續(xù)航里程，某研究小組對其中一個電池片測量其電動勢和內(nèi)阻。利用現(xiàn)有有限的器材設(shè)計了如圖1所示的電路（是一個未知阻值的定值電阻），實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，記下相應(yīng)的阻值和電壓表的讀數(shù)，數(shù)據(jù)如下表： 8.310.011.112.514.316.77.06.05.04.03.02.01.00.120.100.090.080.070.06①其中，當(dāng)取時，電壓表的讀數(shù)如圖2所示，可得電壓是________②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖3的坐標(biāo)中做出相應(yīng)的圖________；（2）對數(shù)據(jù)處理成表示的功率，用相關(guān)函數(shù)軟件模擬出圖，如圖4所示：（3）由以上相關(guān)數(shù)據(jù)可以得到定值電阻的阻值為________，該刀片電池的一個電池片的電動勢為________，內(nèi)阻為________。（答案保留一位小數(shù)）【答案】①.9.1##9.2##9.3 ②.③.4.0④.25.0⑤.1.0【解析】【詳解】（1）①[1]電壓表的讀數(shù)是9.2V；②[2]根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中做出相應(yīng)的圖像如圖（3）[3][4][5]由圖1的電路，閉合電路歐姆定律可得轉(zhuǎn)換得由圖3可得截距斜率聯(lián)立兩個算式可以求得 根據(jù)有最大輸出功率的條件可知，當(dāng)時有最大的輸出功率可求得然后可求得四、解答題（13題10分，14題14分，15題16分）13.籃球是中學(xué)生喜歡的一項(xiàng)體育運(yùn)動，打籃球前需要將籃球內(nèi)部氣體的氣壓調(diào)至，才能讓籃球發(fā)揮最佳性能。如圖所示，某同學(xué)使用簡易充氣筒給籃球充氣，該充氣筒每次可以將壓強(qiáng)，體積的空氣打進(jìn)籃球。已知籃球的容積，初始內(nèi)部氣壓等于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。（忽略所有過程溫度的變化與籃球容積的變化）（1）該同學(xué)利用充氣筒向籃球打了19次氣，求此時籃球內(nèi)部的氣壓；（2）若籃球內(nèi)部的氣壓為，可以采取緩慢放氣的辦法使籃球內(nèi)部的氣壓恢復(fù)到，求放出氣體的質(zhì)量與放氣后球內(nèi)氣體的質(zhì)量的比值。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）同學(xué)利用充氣筒向籃球打氣，氣體做等溫變化，有解得此時籃球內(nèi)部的氣壓 （2）采取緩慢放氣的辦法使籃球內(nèi)部的氣壓恢復(fù)到時，放出的氣體壓強(qiáng)為，設(shè)若放出的氣體壓強(qiáng)也為，此時放出的氣體體積為，根據(jù)玻意耳定律得帶入數(shù)據(jù)解得放出氣體的壓強(qiáng)與放氣后球內(nèi)的壓強(qiáng)一樣時，溫度一樣故密度相同。則放出氣體的質(zhì)量與放氣后球內(nèi)氣體的質(zhì)量的比值14.如圖所示，A物塊固定在水平面上，其上表面是半徑為的光滑四分之一圓弧；B是質(zhì)量為的帶四分之一圓弧和水平板的物塊，其圓弧半徑也為、上表面光滑，水平部分長為、上表面粗糙。B物塊放在光滑水平面上，B物塊左端與A物塊右端等高且無縫對接不粘連?，F(xiàn)將一質(zhì)量為的小滑塊1從A物塊最高點(diǎn)由靜止釋放，與另一靜止在B物塊左端的質(zhì)量為的滑塊2發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊1瞬間被鎖定在A物塊上。已知，，，，，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取。（1）求碰后瞬間滑塊2的速度大??；（2）若物塊B被鎖定在光滑水平面上，滑塊2沿B物塊上表面恰好能滑到B物塊頂端，求滑塊2與B物塊水平部分上表面間的動摩擦因數(shù)；（3）若物塊B末被鎖定在光滑水平面上，求滑塊2在物塊B上能上升的最大高度及其最終的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）0.05m，【解析】【詳解】（1）滑塊1由A物塊上滑下，其機(jī)械能守恒，設(shè)滑塊1碰前速度，則 解得滑塊1與滑塊2發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)的動量守恒、機(jī)械能守恒解得（2）物塊B固定，由動能定理得解得（3）物塊B不固定，系統(tǒng)水平方向動量守恒，設(shè)滑塊2沿物塊B上滑的高度為，則由能量關(guān)系得解得滑塊2沿物塊B滑動最高點(diǎn)后，接下來相對B往下滑，假設(shè)最終最終相對物塊B靜止，系統(tǒng)水平方向動量守恒有對全程滑上再滑下到相對靜止，由能量關(guān)系得解得由于，故假設(shè)成立。所以最終滑塊2的速度大小 15.如圖甲，、為平行放置的水平金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距，左端接有的定值電阻。寬度的區(qū)域I分布著方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，其變化規(guī)律如圖乙所示。寬度的區(qū)域II無磁場，導(dǎo)軌、與金屬棒的動摩擦因數(shù)，其余導(dǎo)軌均光滑。右側(cè)區(qū)域III分布著足夠長的的勻強(qiáng)磁場，其方向豎直向上。質(zhì)量均為，電阻均為的導(dǎo)體棒CD、SP分別緊靠右側(cè)、左側(cè)。時，CD在與導(dǎo)軌平行的恒力的作用下由靜止開始運(yùn)動，與SP碰撞前瞬間撤去F，之后CD與SP發(fā)生彈性碰撞，運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直，不計導(dǎo)軌電阻和空氣阻力，重力加速度取，求：（1）CD從開始運(yùn)動到即將與SP碰撞所用時間t；（2）過程中CD上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）整個運(yùn)動過程中通過定值電阻R的電荷量?！敬鸢浮浚?）0.5s；（2）1J；（3）3.2C【解析】【詳解】（1）對導(dǎo)體棒CD，根據(jù)牛頓第二定律而解得a=8m/s，t=0.5s（2）在內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律由于CD、SP并聯(lián)后再與R串聯(lián)，因此干路電流強(qiáng)度 CD上產(chǎn)生的焦耳熱（3）在內(nèi)，通過定值電阻R的電荷量CD與SP碰前的速度由于CD與SP質(zhì)量相等，發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒可知速度互換，碰后CD停止運(yùn)動，而SP以v0的速度進(jìn)入磁場B2，此時CD與R并聯(lián)，對導(dǎo)體棒SP，根據(jù)動量定理而聯(lián)立解得而流過定值電阻R的電荷量整個運(yùn)動過程中通過定值電阻R的電荷量