浙江省宁波市北仑中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

这是一份浙江省宁波市北仑中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题，共26页。试卷主要包含了 《吕氏春秋》中有记载，5h内，奋斗者号处于超重状态等内容，欢迎下载使用。
命题: 审题
一.单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 《吕氏春秋》中有记载：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”，他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。表明我国很早就积累了磁方面的认识，磁的强弱用磁感应强度来描述，它的单位用国际单位制中的基本单位表示为（ ）
A. B.
C. ．D.
2.以下研究中所采用的最主要物理思维方法与“重心”概念的提出所采用的思维方法相同的是（ ）
A. 理想斜面实验
B. 卡文迪许扭秤实验
C. 共点力合成实验
D. 探究影响向心力大小因素
3.2020年11月10日8时12分，“奋斗者号”创造了10909m的中国载人深潜新纪录！设奋斗者号的下潜过程沿竖直方向运动，且奋斗者号的体积不变，仅靠排出内部的海水改变自身的总重力来实现下潜。从没入海面开始计时，在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，其下潜的v-t图像如图所示。设海水密度均匀，则（ ）
A. 0~0.5h内，奋斗者号处于超重状态
B. 0.5~2.5h内，奋斗者号所受浮力的大小为mg
C. 2.5~3h内，奋斗者号的总质量小于m
D. 0~3h内，奋斗者号下潜的深度为7200m
4. 如图1所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图2所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下
B. 若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流
C. 若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
D. 若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
5．如图所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。M点与 P 点的电势高低和OM 与 MN的电势差大小关系正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
6．如图，在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一个点电荷，将质量为m，电荷量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，已知重力加速度为g，则（ ）
A．小球到达B时的速率等于
B．小球到达B时的速率大于
C．固定于圆心处的点电荷在细管内的电场强度大小为
D．小球不能到达C 点
7. 如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈处在磁感应强度为的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴以角速度匀速转动。矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻，电表均为理想交流电表，电容器均能正常工作。下列判断正确的是（ ）
A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
B. 当P位置不变，阻值不变，增大矩形线圈转动角速度时，电压表示数变大，电流表示数变小
C. 当P位置不变，线圈转动角速度不变，向上移动的滑片，灯泡变亮
D. 当线圈转动角速度不变，阻值不变，若向上移动原线圈的P，电容器所能储存的最大电荷量增加
8．与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，已知地球的公转半径为，公转周期为，小行星甲的远日点到太阳的距离为，小行星乙的近日点到太阳的距离为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
B．小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小
C．小行星甲的公转周期为
D．太阳的密度为
9. 一匀强电场的场强大小E=2mgq(g为重力加速度)、方向竖直向下,直线AB在如图9所示的竖直平面内,与水平面的夹角θ=45°.一质量为m、电荷量为-q(q>0)的小球,以速度v0从A点水平射入电场,则小球再次经过直线AB时( )
图9
A.速度的大小为2v0
B.速度的大小为3v0
C.电势能减少了4mv02
D.电势能增加了2mv02
10．导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB（曲线）所示，AC为图线在A点的切线，C点的坐标为。下列说法正确的是（ ）
A．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻不变
B．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻减小
C．当灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻为
D．在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了
11．如图所示，小球A、B、C均带正电荷，三个球的电荷量均为Q，其中A、B两球固定在绝缘水平地面上，三球所在位置构成一个边长为a的等边三角形，A、B、C位于同一竖直平面内，重力加速度为g，静电力常量为k，则C球的质量为（ ）
A．B．C．D．
12．两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置，两圆线圈的圆心O1、O2的连线与圆面垂直，O为O1、O2的连线的中点，如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时，O1点的磁感应强度的大小为B1；若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为B2。则线圈1中的电流在O2点和O点产生的磁场的磁感应强度大小B3、B4一定有（ ）
A．B3=，B4=B．B3=，B4＜
C．B3=，B4＜D．B3=，B4＜
二、多选题（本题共3小题，每小题3分，共9分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
13.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是
A.电磁波由真空进入介质中，频率不变
B.周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地传播，形成电磁波
C.电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D.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
14．科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置用于月球探测器在月面实现软着陆，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①由高强绝缘材料制成的缓冲滑块K，其边缘绕有闭合的矩形线圈abcd；②包括绝缘光滑缓冲轨道等部件的探测器主体。探测器主体能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，探测器主体继续下降，磁场下移，致使探测器主体减速缓冲，则在缓冲过程中（ ）

A．磁场对线圈ab段的作用力向上
B．线圈ab段中电流方向由b到a
C．探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热
D．探测器主体的重力势能减少量等于线圈中产生的焦耳热
15．如图所示，生活中我们常用高压水枪清洗汽车，水枪出水口直径为D，水流以速度ν从枪口喷出近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有75%向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为，其余25%的水流撞击车身后无反弹顺车流下。由于水流与车身的作用时间较短，在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为ρ，则（ ）

A．水枪的功率为
B．水枪的功率为
C．水流对车身的平均冲击力约为
D．水流对车身的平均冲击力约为
三、实验题
16(7分)．在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：
（1）某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ ”挡位（选填“”或“×1”），然后进行 ，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示。
（2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表（量程为，内阻约为
B．电流表（量程为，内阻约为
C．电压表（量程为，内阻约为
D．电压表（量程为，内阻约为
E.滑动变阻器（最大阻值为
F.滑动变阻器（最大阻值为
G.电源（电压为
H.开关、导线若干
（3）为了尽可能提高测量准确度，某同学设计成按如图乙电路图测量,则电流表应选 ，电压表应选 ；滑动变阻器应选 ；（均填器材前面的字母）。并将图丙的实物图连接完整 。
17.(4分)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)已如打点计时器所用的交流电频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，测得A、B、C、D各点到O点的距离为62.90cm、70.14cm、77.76cm、85.73cm。由此可知打下B点时纸带的速度为 m/s(计算结果保留2位有效数字)：
第15题图
图1
(2)重物固定在纸带的 端(选填“左”或“右”)；
18(4分)．“寻求碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。
①实验应进行的操作有 。
A．测量滑轨的长度
B．测量小车的长度和高度
C．碰撞前将滑轨调成水平
②下表是某次实验时测得的数据：
由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是 kg·m/s。（结果保留3位有效数字）
四、解答题
19．(8分) 如图所示，带电小球A和B（可视为点电荷）放在倾角为的光滑固定绝缘斜面上，A球的质量为，所带电荷量为，B球的质量为，所带电荷量为。沿斜面向上的恒力作用于A球，可使AB保持间距不变沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为，静电力常量为，求：
（1）加速度的大小；
（2）恒力的大小。
20．（11分）物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的水平轨道OA、半径为的半圆单层轨道ABC、半径为的半圆圆管轨道CDE、平台EF和IK、凹槽FGHI组成，且各段各处平滑连接。凹槽里停放着一辆质量为的无动力摆渡车Q并紧靠在竖直侧壁FG处，其长度且上表面与平台EF、IK平齐。水平面OA的左端通过挡板固定一个弹簧，弹簧右端可以通过压缩弹簧发射能看成质点的不同滑块P，弹簧的弹性势能最大能达到。现三位同学小张、小杨、小振分别选择了质量为、、的同种材质滑块P参与游戏，游戏成功的标准是通过弹簧发射出去的滑块能停在平台的目标区JK段。已知凹槽GH段足够长，摆渡车与侧壁IH相撞时会立即停止不动，滑块与摆渡车上表面和平台IK段的动摩擦因数都是，其他所有摩擦都不计，IJ段长度，JK段长度。问：
（1）已知小振同学的滑块以最大弹性势能弹出时都不能进入圆管轨道，求小振同学的滑块经过与圆心等高的B处时对轨道的最大压力。
（2）如果小张同学以的弹性势能将滑块弹出，请根据计算后判断滑块最终停在何处？
（3）如果小杨将滑块弹出后滑块刚好停在目标区JK段的最右端K点，则他发射时的弹性势能多大？
21.(10分)为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径CD的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点C处开有一小孔，两板间电压为U。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子（不计重力）从左板内侧的A点由静止释放，粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹，经多次反弹后恰能从D孔处射出危险区。求：
（1）粒子通过C孔时速度v的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间t。
22.如图所示，匝数N＝100、横截面积S＝0.05 m2的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B1，其变化率k＝0.8 T/s.线圈通过开关S1连接两根相互平行、间距d＝1.50 m的倾斜光滑导轨EG、E′G′，倾斜导轨与水平面夹角为θ＝30°，下端FF′GG′矩形区域内有垂直导轨方向的匀强磁场B2 (大小方向未知)，F到G的距离L＝4 m，导轨间的电容C＝0.2 F和定值电阻R＝12 Ω可以通过单刀双掷开关与导轨连接．倾斜导轨底端与足够长水平光滑平行导轨GH、G′H′平滑连接，导轨间有竖直向上的匀强磁场B3＝1 T．t＝0时S1闭合、S2接1，质量m＝0.40 kg、电阻r＝6 Ω的导体棒ab紧贴FF′放置在磁场内恰好能静止．t＝1 s时断开S1同时将S2接2，ab导体棒沿倾斜轨道向下运动到GG′前已达到最大速度．导轨电阻、线圈电阻和各接触点接触电阻均不计，重力加速度g取10 m/s2.求：
(1)FF′GG′矩形区域内匀强磁场B2的大小和方向；
(2)ab导体棒到达GG′的时刻和此前导体棒ab上产生的焦耳热；
(3)若ab导体棒到达GG′时将S2接1，则ab导体棒将做什么运动？最终速度是多少？
A的质量/kg
B的质量/kg
碰撞前A的速度大小/（）
碰撞后A的速度大小/（）
碰撞后B的速度大小/（）
0.200
0.300
1.010
0.200
0.800
参考答案：
1．B
2.【答案】C
【解析】
【详解】“重心”概念的提出所采用的是等效替代法。
A．理想斜面实验采用的实验和科学推理法，A错误；
B．卡文迪许扭秤实验采用的是微小形变放大法，B错误；
C．共点力合成实验采用是等效替代法，C正确；
D．探究影响向心力大小因素采用的是控制变量法，D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】
【详解】A．0~0.5h内，速度下潜增加，则加速度方向也是向下的，即属于失重，A错误；
B．在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，加速下潜，则有奋斗者号的重力大于浮力，即此时
奋斗者号靠排水改变自身的重量， 0.5~2.5h内，奋斗者号匀速下降，则奋斗者号减小重力达到平衡浮力，即奋斗者号所受浮力不等于mg，B错误；
C．在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，2.5~3h内，奋斗者号减速下降，则浮力大于重力，奋斗者号靠排水改变自身的重量，则此时总质量小于m，C正确；
D．奋斗者号下潜的深度，图像和时间轴的面积表示下降的深度
D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】
【详解】A．根据楞次定律的“来拒去留”可知，时间内，磁铁受到线圈的作用力方向一直向上，故A错误；
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，则穿过圆环磁通量方向相反，根据楞次定律可知，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流，故B正确；
C．若将线圈的匝数加倍
，
因为电阻也加倍，线圈中产生的电流峰值不会加倍，故C错误；
D．若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，如果没有磁场力
高度加倍，速度并非变为原来的2倍，实际中存在磁场力做负功，速度不是原来的2倍，则线圈中产生的电流峰值不会加倍，故D错误；
故选B。
5．过P点做等势线，可得到过P点的等势线通过M、N之间，根据沿电场线电势逐渐降低，则有
根据电场线越密，电场强度越大，由图可知MN区域的平均场强小于OM区域的平均场强，根据
且
可得
故选D。
6．C
【详解】AB．由A到B，电场力做功为零，则由动能定理得
解得小球到达B时的速率
故AB错误；
C．在B点时
解得
选项C正确；
D．由于点电荷位移圆心处，A、B、C处于同一等势面上，根据电场力做功公式可知小球从A到C点过程中电场力做功为零，根据机械能守恒定律可知小球能到达C点，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．图示位置与中性面垂直，则矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
故A错误；
B．电压表示数为有效值，可知
可知，当P位置不变，阻值不变，增大矩形线圈转动角速度时，电压表示数变大，根据电压匝数关系，变压器副线圈电压增大，通过副线圈的电流增大，根据电流匝数关系可知，通过原线圈的电流增大，电流表示数变大，故B错误；
C．当P位置不变，线圈转动角速度不变，变压器原副线圈两端电压均不变，向上移动的滑片，滑动变阻器接入电阻增大，则通过灯泡的电流减小，即灯泡变暗，故C错误；
D．当线圈转动角速度不变，原线圈两端电压不变，根据电压匝数关系有
若向上移动原线圈的P，原线圈匝数减小，则副线圈两端电压增大，根据
可知电容器所能储存的最大电荷量增加，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，但小行星甲与小行星乙在不同轨道上，所以小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故A错误；
B．根据牛顿第二定律可得
可得
由于小行星乙在远日点离太阳距离等于地球离太阳距离，则小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小，故B正确；
C．根据开普勒第三定律可得
解得小行星甲的公转周期为
故C错误；
D．设太阳质量为，太阳半径为，太阳的密度为，则有
地球绕太阳转动，由万有引力提供向心力可得
联立可得太阳的密度为
故D错误。
故选B。
9．C
[解析] 小球受到的电场力F=qE=2mg,方向竖直向上,故小球做类平抛运动,由牛顿第二定律可得,加速度为a=F-mgm=g,方向竖直向上,小球再次经过直线AB时,由位移偏角公式可得tan 45°=12at2v0t,解得t=2v0g,竖直方向的末速度为vy=at=2v0,合速度为v=v02+vy2=5v0,A、B错误;竖直方向位移为y=12at2=2v02g,电场力做功W=qE·y=4mv02,故电势能减少了4mv02,C正确,D错误
10．C
【详解】AB．灯泡的伏安特性曲线可知，图像上每一个点与坐标原点连线斜率为
则灯泡两端的电压升高时，灯泡的电阻增大，故AB错误；
C．当灯泡两端的电压为时，AC为图线在A点的切线，则
可得小灯泡电阻为，故C正确；
D．在灯泡两端的电压由变化到的过程中，在电压为时，电阻为，灯泡的电阻改变了，故D错误。
故选C。
11．A
【详解】依题意，小球C受力平衡，所受两个库仑力对称，大小为
如图
由平衡条件可得
解得
故选A。
12．D
【详解】当两圆环中电流方向相同时（设俯视逆时针方向的电流），则设两圆环在O1点产生的磁场方向相同均向上，设大小分别为B11和B21，则O1点的磁感应强度的大小为
①
仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为
②
①②两式相减解得
而线圈1中的电流在O2点产生的磁场的磁感应强度大小
由①②两式相加可得
因线圈1中的电流在O1点的磁感应强度B11一定大于在O点的磁感应强度B4，则
故选D。
13．AB
14．BC
【详解】A．磁场下移过程，存在缓冲阻力，则磁场对线圈ab段的作用力向下，A错误；
B．根据右手定则，线圈ab段中电流方向由b到a ，B正确；
C．电磁感应过程中，由能量守恒，探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热，C正确；
D．探测器主体的动能减小，则探测器主体的重力势能减少量小于线圈中产生的焦耳热，D错误。
故选BC。
15．BD
【详解】AB．由
其中
水枪的功率为
A错误，B正确；
CD．取垂直车身向外为正方向，由动量定理有
其中
解得水流对车身的平均冲击力约为
C错误，D正确。
故选BD。
16． ×1 欧姆调零 A C E
【详解】（1）[1][2]用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，说明倍率档选择的过高，则这时他应将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位，然后进行欧姆调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，可知电阻约为12欧姆。
（3）[3][4][5]电源电压为4V，则电路中可能达到的最大电流为
则为了尽可能提高测量准确度，电流表应选A，电压表应选C；滑动变阻器要接成分压电路，可知应选阻值较小的E。
[6]实物图连接如图
17.【答案】(1)3.7 (2)左
18． C
【详解】①[1]碰撞前将滑轨调成水平，保证碰撞前后A、B做匀速直线运动即可，没有必要测量滑轨的长度和小车的长度、高度。
故选C。
②[2]由表中数据可知小车A的质量小于B的质量，则碰后小车A反向运动，设碰前小车A的运动方向为正方向，则可知碰后系统的总动量大小为
解得
19．（1）；（2）
【详解】（1）根据库仑定律，两球相互吸引的库仑力
A球和B球的加速度相同，隔离B球，由牛顿第二定律有
所以
（2）把A球和B球看成整体，AB间的库仑力为系统内力，由牛顿第二定律有
所以
20．【解析】（1）小振同学的滑块无法进入圆管，是因为小振的滑块质量最大，以最大弹性势能弹出的速度小于，故在C点会脱离轨道，当弹性势能最大弹出时经过与圆心等高的B处时对轨道的压力最大。弹出到B处：，经过B处时：，
由牛顿第三定律可知：，联立上面三式解得最大压力，方向由指向B；
（2）当刚好经过C时：联立上面两式得：滑块在C点不脱离轨道或假设能到C点，由能量守恒得：，解得，故滑块在C点不脱离轨道，
从起点到车左端：，
故的弹性势能弹出到达车左端的速度，
与车达到共速：，
，解得：，
共速时与摆渡车的相对位移，
所以，如果小张同学的滑块能滑上摆渡车但又不从摆渡车上掉进凹槽，
摆渡车与右端碰后停止，滑块继续向前滑行的距离：，
故滑块所停位置在离车右端距离或离I点左侧距离：；
（3）将弹出到平台上：，
与车达到共速：，
由能量守恒：，
要使得滑块停在目标区 s=L1+L2+L3，
联立上面四式解得：，小于临界值，不会滑落进凹槽，
21．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子从A点运动到C点，根据动能定理有
解得
（2）设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
（3）设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为，如图所示
由几何关系有
解得
由几何关系可知，粒子在危险区运动时与绝缘薄板发生2次碰撞后射出危险区，粒子在磁场中运动的周期为
粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为
粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间为
22答案 (1)2 T 方向垂直倾斜导轨向下 (2)2.8 s eq \f(64,15) J (3)减速运动 eq \f(56,17) m/s
解析 (1)对线圈分析，根据法拉第电磁感应定律
E1＝Neq \f(ΔΦ,Δt)＝NSk＝4 V
对导体棒受力分析mgsin 30°＝B2deq \f(E1,r)，得B2＝2 T
方向垂直倾斜导轨向下．
(2)此时导体棒和定值电阻构成闭合回路，导体棒沿倾斜导轨向下做变加速运动，当速度达到最大时开始匀速运动．受力分析可知mgsin 30°＝B2deq \f(B2dvm,R＋r)，得vm＝4 m/s
对下滑过程分析，由动量定理有mgsin 30°t－B2deq \f(B2dL,R＋r)＝mvm－0，得t＝1.8 s，则该时刻为2.8 s.
导体棒在0～1 s内静止，则该情况下的焦耳热Q0＝I2r·1 s＝(eq \f(E1,r))2·r·1 s＝(eq \f(4,6))2×6×1 J＝eq \f(8,3) J
导体棒在倾斜导轨上滑动过程中，由动能定理mgLsin 30°－Q＝eq \f(1,2)mvm2－0，得Q＝4.8 J，Qab＝eq \f(1,3)Q＋Q0＝eq \f(64,15) J.
(3)如图所示，
导体棒在磁场中切割磁感线产生电动势，与电容器相连，构成闭合回路，由于导体棒两端电动势大于电容器原来电压，所以接下来将给电容器充电，导体棒在安培力作用下做减速运动．设导体棒最终运动速度大小为v1，电容器两端电压开始时是U＝E1＝4 V，最终电压为U1＝B3dv1，电容器两端电荷量的变化量Δq＝C(U1－U)
对导体棒分析，由动量定理－B3dΔq＝mv1－mvm，得v1＝eq \f(56,17) m/s.
题号
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
B
D
C
D
B
C
C
题号
11
12
13
14
15





答案
A
D
AB
BC
BD