云南省保山市普通高中2024-2025学年高二上学期1月期末质量监测物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份云南省保山市普通高中2024-2025学年高二上学期1月期末质量监测物理试卷（原卷版+解析版），共24页。
第I卷（选择题，共46分）
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题（本大题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 如图所示为一带电粒子在由一孤立负点电荷产生的电场中运动的轨迹，M、N为轨迹上两点，已知粒子在M、N两点的速度关系为，电势能分别为和，带电粒子仅受电场力，以下说法正确的是（ ）
A. 粒子一定从运动到B.
C. 粒子一定带负电D. 场源电荷对粒子的作用力一定是排斥力
2. 一束红光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 此介质的折射率等于B. 该单色光从真空进入介质后频率减小
C. 折射角随入射角的增大而增大D. 逐渐增大入射角，可能会发生全反射现象
3. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约12000公里，据悉该导弹是我国自主研发的东风-31G洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念。如图是“东风-31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图，为发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空，在点关闭发动机，靠惯性上升到最高点B；BD为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在点进入大气层，到点会被加速到极高的速度（音速的30倍），最终进入目标弹道。则下列说法正确的是（ ）
A. 导弹的发射速度一定大于
B. 导弹飞行过程中，在点动能为零
C. 导弹从点到点的过程中，机械能守恒
D. 导弹从点到点的过程中，一直处于失重状态
4. 如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流方向垂直纸面向里。a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，则关于这四个点的说法正确的是（ ）
A. 点的磁感应强度最大B. 点的磁感应强度最大
C. 点的磁感应强度最小D. 点的磁感应强度最小
5. 如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和共轴，中通有按照正弦规律变化的电流，如图乙所示。图中箭头为电流的正方向。在时间内关于线圈中涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法中正确的是（ ）
A. 不断减小，顺时针B. 不断减小，逆时针
C. 不断增大，顺时针D. 不断增大，逆时针
6. 如图所示，三角形位于匀强电场中，沿电场线方向，垂直于，，，a、b间电势差为。下列说法正确的是（ ）
A. 间电势差B. 间电势差为
C. 场强大小为D. 场强在、方向的分量大小之比为
7. 如图所示为一满偏电流为、内阻为的小量程电流表改装成、0~100mA的两量程电流表的电路。下列说法正确的是（ ）
A. 开关接时电流表量程为
B.
C.
D. 用量程改装表测出的电流为时，流过G表的电流为
8. 2024年4月9日，鹊桥二号中继星与嫦娥六号成功完成对通测试。鹊桥二号采用周期为的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点距月心为，远月点距月心为，在A、B两点的加速度分别为、，CD为椭圆轨道的短轴，则下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 鹊桥二号从点绕轨顺时针飞行后可能飞行到图示位置
D. 鹊桥二号从点绕轨顺时针飞行后可能飞行到之间某个位置
9. 圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个比荷不同的带电粒子、，以相同的速率对准圆心沿着方向射入磁场，运动轨迹如图所示（弧长关系：），不计带电粒子重力，则以下说法正确的是（ ）
A. 两个粒子都带正电
B. 粒子的比荷较大
C. 粒子在磁场中运动时间较长
D. 两粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同
10. 如图所示，质量为的小球A和小球B均用长为的细线悬挂于点，小球B处于静止状态，将小球A拉到一定的高度，使悬挂球的细线与竖直方向的夹角为，由静止释放小球A，小球A在竖直面内做圆周运动，小球A运动到最低点与小球B沿水平方向发生弹性正碰，碰撞时间极短，第一次碰撞结束后A、B向左、向右反弹的高度相同。小球A、B均可视为质点，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球A与B第一次碰撞前瞬间，小球A的速度大小为
B. 小球B的质量为
C. 小球A与B第一次碰撞过程，A对B的冲量大小为
D. 小球A与B第五次碰撞后，小球A上升的高度为
第II卷（非选择题，共54分）
注意事项：
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分）
11. 2024年，5月18日，第十届全国青年科普创新实验暨作品大赛云南赛区复赛在云南省科技馆举行，来自全省16州市的代表队展开激烈角逐，各地州学子以饱满的热情和扎实的科学素养，在各自的命题中展现出卓越的创新能力和实践能力。某实验小组利用矿泉水瓶自制了一个简易滴水计时器，利用书法水写布滴水后可在一定时间内保留痕迹的特点来研究物体运动的规律。设计如下：
将简易滴水计时器固定在水平桌面上方，出水口到桌面的距离为，每当水滴滴到水写布上时，下一滴水刚好开始下落，如图甲所示，把与水写布连接的实验小车放置在水平桌面上，不计水写布的厚度。回答下列问题：
（1）用手拉动小车，水写布上水滴分布如图乙所示，则小车做_____（填“加速”或“减速”）运动。
（2）开动小车，水写布上的水滴分布如图丙所示。已知水写布上一个格的宽度为，当地重力加速度为，则水滴落到水写布上时小车的速度大小_____（用L、g、h表示）。
（3）若测得水写布上一个格的宽度为，滴水器出水口到桌面的距离为，假设昆明的重力加速度为，则小车运动的加速度大小_____（保留3位有效数字）。
12. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
（1）如图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值_____。
（2）实验室提供的器材有：
A.电压表（量程，内阻约）
B.电流表（量程，内阻约）
C.电流表（量程，内阻约）
D.滑动变阻器
E.电源（输出电压恒为）、开关和导线若干
实验时电流表应选_____（填器材前的字母序号）。
（3）为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用下图中的_____。
（4）实验中测得金属丝电阻为，长度为，直径的平均值为，则该金属材料电阻率的表达式为_____（用、、等字母表示）。
（5）若已知电压表的读数为，内阻为，电流表的读数为，内阻为，根据第（3）问中所选电路，写出真实值的计算表达式：_____（用本题中所给物理量表示）。
三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）
13. “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母（如图甲）。2024年9月，借助配重小车进行了服役后的第四次弹射测试，若测试时，福建舰始终静止，小车在甲板上经弹射器弹射后由静止沿电磁弹射轨道做匀加速直线运动，经过时间落到海平面。如图乙所示为小车运动轨迹的简化模型图，已知甲板距海平面高度为，小车的落水点到航空母舰前端水平距离为。不计空气阻力，小车可视为质点，取，求：
（1）小车离开航空母舰时的速度大小；
（2）电磁弹射轨道的长度。
14. 微波炉是利用磁控管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，把从恒定电场中获得的能量转变成微波能量，从而达到产生微波来加热食物的装置。如图所示，为带电金属板，板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为，磁感应强度为。一束电子以平行于的速度自点射入复合场区域，恰好沿直线通过。为中点，，足够长。若管中仅有磁场时电子打在金属板上距所在金属板左端点的距离为。不计电子重力及它们之间的相互作用。
（1）求电子沿直线经过两板间的速度大小；
（2）求电子的比荷；
（3）若管中仅有电场，求电子打在金属板上距所在金属板左端点的距离。
15. 足够长的光滑导轨固定于水平面上，导轨宽度为，导轨处于垂直水平面竖直向下的匀强磁场中，俯视图如图所示，质量为的金属棒置于导轨上，时刻，金属棒在外力作用下由静止开始运动，已知外力随金属棒速度变化的规律满足，导轨左端连接阻值为的电阻，其余电阻不计，求：
（1）磁感应强度大小；
（2）内通过电阻的电量；
（3）0~5s内外力的冲量大小。
保山市2024~2025学年普通高中上学期期末质量监测
高二物理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第3页，第II卷第4页至第6页。考试结束后，请将答题卡交回。满分100分，考试用时75分钟。
第I卷（选择题，共46分）
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题（本大题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 如图所示为一带电粒子在由一孤立的负点电荷产生的电场中运动的轨迹，M、N为轨迹上两点，已知粒子在M、N两点的速度关系为，电势能分别为和，带电粒子仅受电场力，以下说法正确的是（ ）
A. 粒子一定从运动到B.
C. 粒子一定带负电D. 场源电荷对粒子的作用力一定是排斥力
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于带电粒子的电性和场源电荷的位置均未知，故不能判断带电粒子的运动方向，故A错误；
B．粒子只在电场力作用下运动，故只有动能和电势能相互转化，由能量守恒定律得
又因为
故
故B正确；
C．根据运动与力的关系仅能判断粒子受电场力方向指向轨迹的凹侧，由于不知道场源电荷的位置，故无法判断粒子的电性，故C错误；
D．由于不知道粒子电性，故场源电荷对粒子的作用力不一定是排斥力，故D错误。
故选B
2. 一束红光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 此介质的折射率等于B. 该单色光从真空进入介质后频率减小
C. 折射角随入射角的增大而增大D. 逐渐增大入射角，可能会发生全反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】AC．由折射定律可得，此介质折射率为
介质折射率一定，则入射角增大时，折射角也会增大，故A错误，C正确；
B．光从一种介质射向另一种介质中，频率不变，故B错误；
D．全反射必须从光密介质射入光疏介质，真空射向介质时不可能发生全反射，则入射角逐渐增大时，不可能会发生全反射现象，故D错误。
故选C。
3. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约12000公里，据悉该导弹是我国自主研发的东风-31G洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念。如图是“东风-31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图，为发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空，在点关闭发动机，靠惯性上升到最高点B；BD为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在点进入大气层，到点会被加速到极高的速度（音速的30倍），最终进入目标弹道。则下列说法正确的是（ ）
A. 导弹的发射速度一定大于
B. 导弹飞行过程中，在点动能为零
C. 导弹从点到点的过程中，机械能守恒
D. 导弹从点到点的过程中，一直处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．导弹的发射速度应小于第一宇宙速度，故A错误；
B．B点导弹有水平切线方向的速度，动能不是零，故B错误；
C．A点和C点导弹都在大气层内，机械能不守恒，故C错误；
D．导弹从A点到C点的过程中，发动机处于关闭状态，导弹先减速上升后加速下降，即加速度始终向下，导弹一直处于失重状态，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流方向垂直纸面向里。a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，则关于这四个点的说法正确的是（ ）
A. 点的磁感应强度最大B. 点的磁感应强度最大
C. 点的磁感应强度最小D. 点的磁感应强度最小
【答案】A
【解析】
【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示
a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，磁感应强度最大；
b点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上。
c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，磁感应强度最小；
d点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上；即在这四点中磁感应强度最大的是a点，磁感应强度最小的是c点。
故选A。
5. 如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和共轴，中通有按照正弦规律变化的电流，如图乙所示。图中箭头为电流的正方向。在时间内关于线圈中涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法中正确的是（ ）
A. 不断减小，顺时针B. 不断减小，逆时针
C 不断增大，顺时针D. 不断增大，逆时针
【答案】A
【解析】
【详解】结合图乙，右手定则可知，螺线管中的电流在时间内在线圈中产生的磁场方向向上且强度逐渐增大，楞次定律可知线圈中感应电流方向为顺时针，且时间内，电流变化越来越慢，即产生的电动势变小，则电流减小。
故选A。
6. 如图所示，三角形位于匀强电场中，沿电场线方向，垂直于，，，a、b间电势差为。下列说法正确的是（ ）
A. 间电势差为B. 间电势差为
C. 场强大小为D. 场强在、方向的分量大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】C．设ab与ac夹角为，则
由场强与电势差的关系可知
得V/m
故C正确；
A．bc间电势差为V
故A错误；
B．ac间电势差为V
故B错误；
D．场强在、方向的分量大小之比为
故D错误。
故选C。
7. 如图所示为一满偏电流为、内阻为的小量程电流表改装成、0~100mA的两量程电流表的电路。下列说法正确的是（ ）
A. 开关接时电流表量程为
B.
C.
D. 用量程改装表测出的电流为时，流过G表的电流为
【答案】B
【解析】
【详解】A．题意知电流表满偏电流、内阻分别为，开关接a时量程为
开关接b时量程为
可知
故开关接时为小量程电流表，即量程为，故A错误；
BC．开关接a时量程为
开关接b时量程为
联立解得
故B正确，C错误；
D．开关接b时，设通过G表的电流为I，则有
联立以上解得
故D错误。
故选B。
8. 2024年4月9日，鹊桥二号中继星与嫦娥六号成功完成对通测试。鹊桥二号采用周期为的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点距月心为，远月点距月心为，在A、B两点的加速度分别为、，CD为椭圆轨道的短轴，则下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 鹊桥二号从点绕轨顺时针飞行后可能飞行到图示位置
D. 鹊桥二号从点绕轨顺时针飞行后可能飞行到之间的某个位置
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据
得加速度
可知加速度与距离月球中心的距离平方成反比，即 ，
故A错误，B正确；
CD．鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A→C→B做减速运动，从B→D→A做加速运动，则从C→B→D的运动时间大于半个周期，即大于12h，故鹊桥二号从点绕轨顺时针飞行后可能飞行到图示位置，不可能到之间的某个位置，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个比荷不同的带电粒子、，以相同的速率对准圆心沿着方向射入磁场，运动轨迹如图所示（弧长关系：），不计带电粒子重力，则以下说法正确的是（ ）
A. 两个粒子都带正电
B. 粒子的比荷较大
C. 粒子在磁场中运动时间较长
D. 两粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知两个粒子都带正电，故A正确；
B．如图所示由图
可知粒子的运动半径小于粒子的半径，即，根据
可得
可知粒子的比荷较大，故B正确；
CD．根据
可知两粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期不同；根据可知a粒子运动时间较短，故CD错误。
故选AB。
10. 如图所示，质量为的小球A和小球B均用长为的细线悬挂于点，小球B处于静止状态，将小球A拉到一定的高度，使悬挂球的细线与竖直方向的夹角为，由静止释放小球A，小球A在竖直面内做圆周运动，小球A运动到最低点与小球B沿水平方向发生弹性正碰，碰撞时间极短，第一次碰撞结束后A、B向左、向右反弹的高度相同。小球A、B均可视为质点，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球A与B第一次碰撞前瞬间，小球A的速度大小为
B. 小球B的质量为
C. 小球A与B第一次碰撞过程，A对B的冲量大小为
D. 小球A与B第五次碰撞后，小球A上升高度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．对小球A第一次与B碰撞前的过程应用动能定理
解得，A正确；
B．设碰后A、B的速度大小分别为、，A、B碰撞过程应用动量守恒、机械能守恒，
反弹后第一次碰撞结束后A、B向左、向右反弹的高度相同。由机械能守恒
联立可得，
B错误；
C．由动量定理，小球A与B第一次碰撞过程，A对B的冲量大小为
C正确；
D．由于第一次碰撞后，A、B的速度等大反向，因此A、B第二次碰撞的位置仍在悬点正下方，设第二次碰撞后，A、B的速度大小分别，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
由此判断，第五次碰撞后，小球A的速度大小等于
设小球A上升的高度为，根据机械能守恒定律有
解得
D正确。
故选ACD。
第II卷（非选择题，共54分）
注意事项：
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分）
11. 2024年，5月18日，第十届全国青年科普创新实验暨作品大赛云南赛区复赛在云南省科技馆举行，来自全省16州市的代表队展开激烈角逐，各地州学子以饱满的热情和扎实的科学素养，在各自的命题中展现出卓越的创新能力和实践能力。某实验小组利用矿泉水瓶自制了一个简易滴水计时器，利用书法水写布滴水后可在一定时间内保留痕迹的特点来研究物体运动的规律。设计如下：
将简易滴水计时器固定在水平桌面的上方，出水口到桌面的距离为，每当水滴滴到水写布上时，下一滴水刚好开始下落，如图甲所示，把与水写布连接的实验小车放置在水平桌面上，不计水写布的厚度。回答下列问题：
（1）用手拉动小车，水写布上的水滴分布如图乙所示，则小车做_____（填“加速”或“减速”）运动。
（2）开动小车，水写布上的水滴分布如图丙所示。已知水写布上一个格的宽度为，当地重力加速度为，则水滴落到水写布上时小车的速度大小_____（用L、g、h表示）。
（3）若测得水写布上一个格的宽度为，滴水器出水口到桌面的距离为，假设昆明的重力加速度为，则小车运动的加速度大小_____（保留3位有效数字）。
【答案】（1）减速 （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
沿运动方向看，相等时间内位移逐渐减小，故做减速运动。
【小问2详解】
水滴下落过程有
解得
则速度
联立解得
【小问3详解】
根据匀变速直线运动规律有
联立以上，代入数据得
12. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
（1）如图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值_____。
（2）实验室提供的器材有：
A.电压表（量程，内阻约）
B.电流表（量程，内阻约）
C.电流表（量程，内阻约）
D.滑动变阻器
E.电源（输出电压恒为）、开关和导线若干
实验时电流表应选_____（填器材前的字母序号）。
（3）为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用下图中的_____。
（4）实验中测得金属丝电阻为，长度为，直径的平均值为，则该金属材料电阻率的表达式为_____（用、、等字母表示）。
（5）若已知电压表的读数为，内阻为，电流表的读数为，内阻为，根据第（3）问中所选电路，写出真实值的计算表达式：_____（用本题中所给物理量表示）。
【答案】（1）0.643
（2）B （3）A
（4）
（5）
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器精度为0.01mm，根据图可知金属丝直径
【小问2详解】
由于金属丝电阻为，电源输出电压为3.0V，则电路最大电流
则电流表选，即选B。
【小问3详解】
因为
所以电流表采用外接法，金属丝的电流能从0开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，故A选项符合题意。
故选A。
【小问4详解】
根据电阻定律
整理得
【小问5详解】
题意可知通过金属丝的真实电流为
故真实值
联立解得
三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）
13. “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母（如图甲）。2024年9月，借助配重小车进行了服役后的第四次弹射测试，若测试时，福建舰始终静止，小车在甲板上经弹射器弹射后由静止沿电磁弹射轨道做匀加速直线运动，经过时间落到海平面。如图乙所示为小车运动轨迹的简化模型图，已知甲板距海平面高度为，小车的落水点到航空母舰前端水平距离为。不计空气阻力，小车可视为质点，取，求：
（1）小车离开航空母舰时的速度大小；
（2）电磁弹射轨道长度。
【答案】（1）66m/s
（2）99m
【解析】
【小问1详解】
设小车离开甲板后做平抛运动的时间为，水平方向上有
竖直方向上有
解得s；
【小问2详解】
小车在甲板上加速过程中，有
解得
14. 微波炉是利用磁控管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，把从恒定电场中获得的能量转变成微波能量，从而达到产生微波来加热食物的装置。如图所示，为带电金属板，板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为，磁感应强度为。一束电子以平行于的速度自点射入复合场区域，恰好沿直线通过。为中点，，足够长。若管中仅有磁场时电子打在金属板上距所在金属板左端点的距离为。不计电子重力及它们之间的相互作用。
（1）求电子沿直线经过两板间的速度大小；
（2）求电子的比荷；
（3）若管中仅有电场，求电子打在金属板上距所在金属板左端点的距离。
【答案】（1）
（2）
（3）2d
【解析】
【小问1详解】
若电子能沿直线通过，受到的合力为0，根据电子的平衡状态可得
解得
【小问2详解】
电子在磁场中做圆周运动，电子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
解得
电子向下偏转，电子打在PQ板上距P端处，由几何关系得
解得
【小问3详解】
若管中仅有电场，则有
根据类平抛运动规律可知竖直方向有
水平方向有
解得
15. 足够长的光滑导轨固定于水平面上，导轨宽度为，导轨处于垂直水平面竖直向下的匀强磁场中，俯视图如图所示，质量为的金属棒置于导轨上，时刻，金属棒在外力作用下由静止开始运动，已知外力随金属棒速度变化的规律满足，导轨左端连接阻值为的电阻，其余电阻不计，求：
（1）磁感应强度大小；
（2）内通过电阻的电量；
（3）0~5s内外力的冲量大小。
【答案】（1）4T （2）2C
（3）
【解析】
【小问1详解】
对导体棒，由牛顿第二定律有
联立解得
因为
可知有
代入题中数据解得，
【小问2详解】
以上分析可知，棒做匀加速直线运动，内位移
通过电阻的电量
联立解得
【小问3详解】
0~5s内位移
5s时速度
规定向右为正方向，对棒，由动量定理得
因为
联立解得