2023-2024学年山东省枣庄市高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年山东省枣庄市高二（下）期末物理试卷，共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非择题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）原子处于磁场中时，某些能级会发生劈裂现象。劈裂前的能级，如图甲所示，X代表激发态1，XX代表激发态2，G代表基态；由于能级劈裂，X态劈裂为两支，分别为XH、XV两个能级，如图乙所示。①和②为原子劈裂前辐射出的光谱线，③、④、⑤和⑥为劈裂后辐射出的光谱线，下列说法正确的是（ ）
A．XH的能级低于XV的能级
B．②的波长大于⑥的波长
C．①和②的频率之和等于③和④的频率之和
D．⑤和③的频率之差小于④和⑥的频率之差
（多选）2．（3分）1827年的某一天，英国植物学家布朗在实验室用显微镜观察悬浮在水中上的花粉颗粒，发现这些细小的花粉在做无规则运动，后来他又用上百年的植物标本、无生命的无机物粉末等进行实验，都观察到了微粒的无规则运动，后人把这一现象称为布朗运动。下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）
A．布朗运动表明花粉颗粒具有生物活性
B．布朗运动是指固体微粒的无规则运动
C．温度越高，固体颗粒越大，布朗运动越剧烈
D．布朗运动是液体分子或气体分子对固体颗粒碰撞不均衡造成的
3．（3分）1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录正电子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，借以减慢正电子的速度。当正电子通过云室内的强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图所示。关于云室中磁场的方向及正电子的运动方向，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲，磁场垂直纸面向外，粒子从N运动到M
B．如图乙，磁场垂直纸面向外，粒子从M运动到N
C．如图丙，磁场垂直纸面向里，粒子从N运动到M
D．如图丁，磁场垂直纸面向里，粒子从M运动到N
4．（3分）如图甲所示，三个灯泡完全相同且灯泡电阻不随温度变化而改变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后，再断开开关。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．开关S闭合瞬间，灯A1立刻点亮
B．开关S闭合瞬间，灯A2刻点亮，稍后变暗
C．开关S断开瞬间，灯A2亮一下再逐渐熄灭
D．从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯A3的电流保持不变
5．（3分）LC振荡电路的原理图如图甲所示。开关先拨到位置“1”，待电容器充电完成后，在t＝0时刻将开关拨到位置“2“。若电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，振荡电流i随时间t变化的图线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中从t0到A点对应时刻的时段内电容器的电荷量增加
B．图乙中从t0到A点对应时刻的时段内电容器的电压减小
C．若电阻R的阻值减小，电流的变化情况如图丙中实线所示
D．若电阻R的阻值减小，电流的变化情况如图丙中虚线所示
6．（3分）某种交流电的电流i随时间t变化的图像如图中的实线所示，则这种交流电的有效值为（ ）
A．B．C．D．5A
7．（3分）2023年诺贝尔物理学奖授予阿秒激光领域的阿戈斯蒂尼等三位科学家，以表彰他们在阿秒光脉冲产生和应用上做出的卓越贡献。阿秒光脉冲的产生，可以在亚原子尺度上研究光电效应。图甲为演示光电效应的实验装置，用光强度相同的红、绿光分别照射阴极K，得到两条关于电流表与电压表读数的关系曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．若用光强很弱的紫光照射阴极K，不会发生光电效应
B．遏止电压与光的频率成正比
C．由红光照射阴极K得到图线为曲线a
D．向右移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数不断增大
8．（3分）一定质量的理想气体的体积V随温度T的变化关系，如图所示。气体从状态a变化到状态b，从外界吸收热量为Q，该变化过程在V﹣T图像中的图线ba的延长线恰好过原点O，气体状态参量满足（C为已知常数，压强p未知），下列说法正确的是（ ）
A．气体对外做功为C（T2﹣T1）
B．气体对外做功为p（V2﹣V1）
C．气体内能变化为ΔU＝C（T2﹣T1）+Q
D．气体内能变化为ΔU＝p（V2﹣V1）+Q
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
（多选）9．（4分）下列关于晶体和非晶体的说法正确的是（ ）
A．具有规则几何形状的固体都是晶体
B．具有固定熔点的固体都是晶体
C．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
D．某固体在导热方面具有各相同性，一定是非晶体
（多选）10．（4分）市面上流行一种发光钥匙链，主体部分为玻璃荧光管，管内密封少量氚气。放射性元素氚的半衰期为12.5年，核反应方程为：H→Hee，衰变过程发出的电子与荧光涂层作用，从而发出有颜色的光。下列说法正确的是（ ）
A．He的比结合能比H大
B．衰变产生的β射线用一张薄纸就可以挡住
C．核反应产生的电子来自于核内中子的转化
D．经过25年，荧光管内的氚核全部发生衰变
（多选）11．（4分）在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比n1：n2＝2：1，定值电阻R1＝4Ω，R2＝1Ω滑动变阻器R的最大阻值为3Ω，电流表为理想电表。在c、d两端输入正弦式交流电，电压的表达式为u＝8sin100πt（V）。在滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的功率一直增大
B．通过R的电流的频率增大
C．电流表的示数最小值为1A
D．电阻R2的最大功率为4W
（多选）12．（4分）如图所示，电阻不计的固定直角金属导轨POQ的两边PO＝OQ＝l，导轨平面内角度为45°的“”形均匀金属杆可绕O1转动，转动过程中金属杆与导轨接触良好。最初“”形金属杆的a段恰好与导轨的P端接触，b段恰好与导轨接触在O点，整个空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿顺时针方向转过45°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过回路的磁通量先减小后增大
B．回路中感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
C．回路中感应电动势的最大值为
D．“”形金属杆a、b两段中产生的焦耳热相等
三、非择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中。
（1）下列说法正确的是 。
A.在水中加入红墨水混合均匀后，滴入一滴油酸酒精溶液可以清楚的看出油膜的轮廓
B.测量一滴油酸酒精溶液的体积时，可以滴出一滴溶液后，观察注射器上刻度的变化
C.向水面撒爽身粉时，需要一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手轻轻拍打
（2）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，测得80滴溶液的体积为1mL，将1滴这样的溶液滴入浅盘中，最终形成的油膜面积约为35cm2，则油酸分子的直径约为 m（结果保留一位有效数字）。
（3）若实验中使用的是长时间放置的油酸酒精溶液，由于酒精挥发导致测得的油酸分子的直径 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
14．（8分）有一种路灯自动控制装置，用光敏电阻作为传感器，自动控制路灯的接通与断开。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，照射光较强（如白天）时电阻很小；照射光较弱（如黑天）时电阻很大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑夜打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱连接励磁线圈，3、4两接线柱相当于路灯的开关，分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于某个值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；当励磁线圈中电流小于某个值时，3、4接通。
现有以下器材：励磁线圈、电源E1、路灯电源E2、路灯灯泡L1定值电阻R0、光敏电阻R1、滑动变阻器R2电磁开关、导线、开关S等。
（1）根据电路图甲连接实物图乙，其中光敏电阻符号是，电磁开关符号是。
（2）定值电阻R0的作用是 。
（3）原来时天完全黑下来灯才亮，现在想黄昏时灯就亮，可以通过 来实现。（选填“增大R2的值”或“减小R2的值”）
（4）小明想用这套装置用来控制走廊灯，要求：白天，无论有无声音，灯都不亮；夜晚，有声音时才亮。他用一个声音传感器（声音越大，电阻越小）与光敏电阻R1串联或并联来实现这一设想，试分析说明能否实现 （选填“能”或“不能”）。
15．（8分）在一端开口的细长直玻璃管内由一段水银柱封闭着一定质量的空气。当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱长度l1＝33cm；当玻璃管水平放置时，空气柱长度l2＝30cm，已知大气压强为p0＝74.8cmHg。求：
（1）玻璃管内水银柱的长度；
（2）当玻璃管开口向上竖直放置时，空气柱长度l3。
16．（10分）如图所示，竖直平面内匝数为n＝200的正方形线圈PQMN边长L＝0.1m，在磁感应强度B＝0.01T的水平方向匀强磁场中，绕其中心轴OO′以角速度ω＝100rad/s匀速转动。已知发光二极管的正向电压不低于时才能发光，不计线圈直流电阻。求：
（1）线圈中产生的瞬时电动势的最大值；
（2）当MN边与磁场方向的夹角为37°时，线圈中电动势的大小；
（3）10min内，发光二极管的发光时间。
17．（12分）如图所示，在光滑的水平面内，一个“”形的金属线框，l＝0.5m，其中CD、JK、MN边的电阻均为，CM、DN边的电阻不计。线框以v0＝3m/s的速度冲进宽度为l的有界匀强磁场，MN边恰好能穿出磁场。已知匀强磁场的方向垂直于水平面向下，磁感应强度的大小B＝0.5T，忽略空气阻力。求：
（1）线框的MN边刚进磁场时所受安培力的大小；
（2）线框运动的过程中通过CD边的电荷量；
（3）若线框以更大的初速度冲进磁场，最终整个线框恰好能穿出磁场，该过程中整个线框产生的焦耳热。
18．（16分）如图甲所示，在水平面内建立xOy坐标系，x≥0区域内有竖直向上的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q的带负电荷的粒子，从x轴上的P点以垂直于磁场的速度v射入第一象限，从y轴上某点垂直于y轴射出磁场区域。已知速度v与x轴正方向的夹角θ＝30°，不计粒子的重力，P点与原点O之间的距离为a。
（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若将粒子速度的大小改为，θ角可变，求粒子在磁场中运动的最短时间。
（3）如图乙所示，过O点竖直向上建立z轴，速度大小为v的粒子从P点斜向上射入磁场，速度方向在xOy平面内的投影沿PD方向，PD与x轴正方向夹角为θ＝30°，若使粒子恰好不离开磁场，求粒子经过yOz平面时的坐标。
2023-2024学年山东省枣庄市高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1．（3分）原子处于磁场中时，某些能级会发生劈裂现象。劈裂前的能级，如图甲所示，X代表激发态1，XX代表激发态2，G代表基态；由于能级劈裂，X态劈裂为两支，分别为XH、XV两个能级，如图乙所示。①和②为原子劈裂前辐射出的光谱线，③、④、⑤和⑥为劈裂后辐射出的光谱线，下列说法正确的是（ ）
A．XH的能级低于XV的能级
B．②的波长大于⑥的波长
C．①和②的频率之和等于③和④的频率之和
D．⑤和③的频率之差小于④和⑥的频率之差
【答案】C
【点评】该题考查能级与跃迁以及光子的能量，解决本题的关键掌握辐射光子的能量与能级差的关系。
（多选）2．（3分）1827年的某一天，英国植物学家布朗在实验室用显微镜观察悬浮在水中上的花粉颗粒，发现这些细小的花粉在做无规则运动，后来他又用上百年的植物标本、无生命的无机物粉末等进行实验，都观察到了微粒的无规则运动，后人把这一现象称为布朗运动。下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）
A．布朗运动表明花粉颗粒具有生物活性
B．布朗运动是指固体微粒的无规则运动
C．温度越高，固体颗粒越大，布朗运动越剧烈
D．布朗运动是液体分子或气体分子对固体颗粒碰撞不均衡造成的
【答案】BD
【点评】本题考查了布朗运动，要准确理解布朗运动的概念，理解布朗运动产生原因，知道布朗运动的剧烈程度与温度和颗粒的大小有关。
3．（3分）1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录正电子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，借以减慢正电子的速度。当正电子通过云室内的强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图所示。关于云室中磁场的方向及正电子的运动方向，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲，磁场垂直纸面向外，粒子从N运动到M
B．如图乙，磁场垂直纸面向外，粒子从M运动到N
C．如图丙，磁场垂直纸面向里，粒子从N运动到M
D．如图丁，磁场垂直纸面向里，粒子从M运动到N
【答案】D
【点评】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，根据题意分析清楚粒子运动过程，应用牛顿第二定律与左手定则可以解题。
4．（3分）如图甲所示，三个灯泡完全相同且灯泡电阻不随温度变化而改变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后，再断开开关。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．开关S闭合瞬间，灯A1立刻点亮
B．开关S闭合瞬间，灯A2刻点亮，稍后变暗
C．开关S断开瞬间，灯A2亮一下再逐渐熄灭
D．从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯A3的电流保持不变
【答案】B
【点评】解决本题的关键掌握电感对电流的变化起阻碍作用，电流增大，阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小。
5．（3分）LC振荡电路的原理图如图甲所示。开关先拨到位置“1”，待电容器充电完成后，在t＝0时刻将开关拨到位置“2“。若电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，振荡电流i随时间t变化的图线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中从t0到A点对应时刻的时段内电容器的电荷量增加
B．图乙中从t0到A点对应时刻的时段内电容器的电压减小
C．若电阻R的阻值减小，电流的变化情况如图丙中实线所示
D．若电阻R的阻值减小，电流的变化情况如图丙中虚线所示
【答案】B
【点评】知道电容器的放电过程中电流增加，电容器所带电荷量减小，电场能转化为磁场能，掌握振荡周期公式。
6．（3分）某种交流电的电流i随时间t变化的图像如图中的实线所示，则这种交流电的有效值为（ ）
A．B．C．D．5A
【答案】B
【点评】本题主要考查电流有效值的计算，根据正弦式交流电中峰值和有效值的关系完成转化，结合有效值的定义完成解答。
7．（3分）2023年诺贝尔物理学奖授予阿秒激光领域的阿戈斯蒂尼等三位科学家，以表彰他们在阿秒光脉冲产生和应用上做出的卓越贡献。阿秒光脉冲的产生，可以在亚原子尺度上研究光电效应。图甲为演示光电效应的实验装置，用光强度相同的红、绿光分别照射阴极K，得到两条关于电流表与电压表读数的关系曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．若用光强很弱的紫光照射阴极K，不会发生光电效应
B．遏止电压与光的频率成正比
C．由红光照射阴极K得到图线为曲线a
D．向右移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数不断增大
【答案】C
【点评】需要对光电效应的基本概念、光电效应方程以及影响光电效应的因素（如光的频率、强度等）有清晰的理解。
8．（3分）一定质量的理想气体的体积V随温度T的变化关系，如图所示。气体从状态a变化到状态b，从外界吸收热量为Q，该变化过程在V﹣T图像中的图线ba的延长线恰好过原点O，气体状态参量满足（C为已知常数，压强p未知），下列说法正确的是（ ）
A．气体对外做功为C（T2﹣T1）
B．气体对外做功为p（V2﹣V1）
C．气体内能变化为ΔU＝C（T2﹣T1）+Q
D．气体内能变化为ΔU＝p（V2﹣V1）+Q
【答案】A
【点评】本题考查盖—吕萨克定律、热力学第一定律，在应用热力学第一定律时注意符号法则的规定。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
（多选）9．（4分）下列关于晶体和非晶体的说法正确的是（ ）
A．具有规则几何形状的固体都是晶体
B．具有固定熔点的固体都是晶体
C．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
D．某固体在导热方面具有各相同性，一定是非晶体
【答案】BC
【点评】掌握晶体和非晶体的特点与区别，单晶体和多晶体的特点是解题的基础。知道晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。
（多选）10．（4分）市面上流行一种发光钥匙链，主体部分为玻璃荧光管，管内密封少量氚气。放射性元素氚的半衰期为12.5年，核反应方程为：H→Hee，衰变过程发出的电子与荧光涂层作用，从而发出有颜色的光。下列说法正确的是（ ）
A．He的比结合能比H大
B．衰变产生的β射线用一张薄纸就可以挡住
C．核反应产生的电子来自于核内中子的转化
D．经过25年，荧光管内的氚核全部发生衰变
【答案】AC
【点评】本题主要考查了半衰期的相关应用，熟悉核反应的特点，结合衰变的类型即可完成分析。
（多选）11．（4分）在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比n1：n2＝2：1，定值电阻R1＝4Ω，R2＝1Ω滑动变阻器R的最大阻值为3Ω，电流表为理想电表。在c、d两端输入正弦式交流电，电压的表达式为u＝8sin100πt（V）。在滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的功率一直增大
B．通过R的电流的频率增大
C．电流表的示数最小值为1A
D．电阻R2的最大功率为4W
【答案】AD
【点评】本题关键掌握理想变压器的规律和闭合电路欧姆欧姆定律。
（多选）12．（4分）如图所示，电阻不计的固定直角金属导轨POQ的两边PO＝OQ＝l，导轨平面内角度为45°的“”形均匀金属杆可绕O1转动，转动过程中金属杆与导轨接触良好。最初“”形金属杆的a段恰好与导轨的P端接触，b段恰好与导轨接触在O点，整个空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿顺时针方向转过45°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过回路的磁通量先减小后增大
B．回路中感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
C．回路中感应电动势的最大值为
D．“”形金属杆a、b两段中产生的焦耳热相等
【答案】BCD
【点评】解答本题时，要注意分析金属杆的转动过程，分析回路的面积变化情况，判断磁通量的变化情况，能根据楞次定律判断感应电流的方向。要掌握转动切割感应电动势公式。
三、非择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中。
（1）下列说法正确的是 C 。
A.在水中加入红墨水混合均匀后，滴入一滴油酸酒精溶液可以清楚的看出油膜的轮廓
B.测量一滴油酸酒精溶液的体积时，可以滴出一滴溶液后，观察注射器上刻度的变化
C.向水面撒爽身粉时，需要一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手轻轻拍打
（2）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，测得80滴溶液的体积为1mL，将1滴这样的溶液滴入浅盘中，最终形成的油膜面积约为35cm2，则油酸分子的直径约为 7×10﹣10 m（结果保留一位有效数字）。
（3）若实验中使用的是长时间放置的油酸酒精溶液，由于酒精挥发导致测得的油酸分子的直径 偏小 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
【答案】（1）C；（2）7×10﹣10；（3）偏小。
【点评】能够得到一滴油酸酒精溶液中含有的油酸的体积是解题的关键。
14．（8分）有一种路灯自动控制装置，用光敏电阻作为传感器，自动控制路灯的接通与断开。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，照射光较强（如白天）时电阻很小；照射光较弱（如黑天）时电阻很大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑夜打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱连接励磁线圈，3、4两接线柱相当于路灯的开关，分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于某个值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；当励磁线圈中电流小于某个值时，3、4接通。
现有以下器材：励磁线圈、电源E1、路灯电源E2、路灯灯泡L1定值电阻R0、光敏电阻R1、滑动变阻器R2电磁开关、导线、开关S等。
（1）根据电路图甲连接实物图乙，其中光敏电阻符号是，电磁开关符号是。
（2）定值电阻R0的作用是 保护光敏电阻 。
（3）原来时天完全黑下来灯才亮，现在想黄昏时灯就亮，可以通过 增大R2的值 来实现。（选填“增大R2的值”或“减小R2的值”）
（4）小明想用这套装置用来控制走廊灯，要求：白天，无论有无声音，灯都不亮；夜晚，有声音时才亮。他用一个声音传感器（声音越大，电阻越小）与光敏电阻R1串联或并联来实现这一设想，试分析说明能否实现 不能 （选填“能”或“不能”）。
【答案】（1）
（2）保护光敏电阻；（3）增大R2的值；（4）不能。
【点评】电磁继电器经常用于自动控制中，本题是实际问题，此题中通过光敏电阻的阻值的变化来实现对照明电路的控制，关键要理解光敏电阻的特性和电磁铁的作用。
15．（8分）在一端开口的细长直玻璃管内由一段水银柱封闭着一定质量的空气。当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱长度l1＝33cm；当玻璃管水平放置时，空气柱长度l2＝30cm，已知大气压强为p0＝74.8cmHg。求：
（1）玻璃管内水银柱的长度；
（2）当玻璃管开口向上竖直放置时，空气柱长度l3。
【答案】（1）玻璃管内水银柱的长度6.8cm；
（2）当玻璃管开口向上竖直放置时，空气柱长度27.5cm。
【点评】本题主要考查了玻意耳定律，关键是要正确地找出封闭气体的初末状态参量。
16．（10分）如图所示，竖直平面内匝数为n＝200的正方形线圈PQMN边长L＝0.1m，在磁感应强度B＝0.01T的水平方向匀强磁场中，绕其中心轴OO′以角速度ω＝100rad/s匀速转动。已知发光二极管的正向电压不低于时才能发光，不计线圈直流电阻。求：
（1）线圈中产生的瞬时电动势的最大值；
（2）当MN边与磁场方向的夹角为37°时，线圈中电动势的大小；
（3）10min内，发光二极管的发光时间。
【答案】（1）线圈中产生的瞬时电动势的最大值为2V；
（2）当MN边与磁场方向的夹角为37°时，线圈中电动势的大小为1.6V；
（3）10min内，发光二极管的发光时间为100s。
【点评】掌握感应电动势最大值的计算方法是解题的关键，还要知道计算瞬时值的方法。
17．（12分）如图所示，在光滑的水平面内，一个“”形的金属线框，l＝0.5m，其中CD、JK、MN边的电阻均为，CM、DN边的电阻不计。线框以v0＝3m/s的速度冲进宽度为l的有界匀强磁场，MN边恰好能穿出磁场。已知匀强磁场的方向垂直于水平面向下，磁感应强度的大小B＝0.5T，忽略空气阻力。求：
（1）线框的MN边刚进磁场时所受安培力的大小；
（2）线框运动的过程中通过CD边的电荷量；
（3）若线框以更大的初速度冲进磁场，最终整个线框恰好能穿出磁场，该过程中整个线框产生的焦耳热。
【答案】（1）线框的MN边刚进磁场时所受安培力的大小为0.75N；
（2）线框运动的过程中通过CD边的电荷量为；
（3）该过程中整个线框产生的焦耳热为1.7J。
【点评】对于安培力作用下导体棒的运动问题，如果涉及电荷量、求位移问题，常根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。
18．（16分）如图甲所示，在水平面内建立xOy坐标系，x≥0区域内有竖直向上的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q的带负电荷的粒子，从x轴上的P点以垂直于磁场的速度v射入第一象限，从y轴上某点垂直于y轴射出磁场区域。已知速度v与x轴正方向的夹角θ＝30°，不计粒子的重力，P点与原点O之间的距离为a。
（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若将粒子速度的大小改为，θ角可变，求粒子在磁场中运动的最短时间。
（3）如图乙所示，过O点竖直向上建立z轴，速度大小为v的粒子从P点斜向上射入磁场，速度方向在xOy平面内的投影沿PD方向，PD与x轴正方向夹角为θ＝30°，若使粒子恰好不离开磁场，求粒子经过yOz平面时的坐标。
【答案】（1）磁感应强度B的大小；
（2）粒子在磁场中运动的最短时间。
（3）粒子经过yOz平面时的坐标（0，，）。
【点评】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意作出粒子运动轨迹是解题的关键，应用几何知识即可解题。
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答案
C
D
B
B
B
C
A