浙江省2026届高三物理上学期第一次联考试题含解析

这是一份浙江省2026届高三物理上学期第一次联考试题含解析，共24页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题，每小题3分，共30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. 低速下落的小雨滴受到空气粘滞阻力与速度大小成正比，可表示为f=kv，其中比例系数k用国际单位制的基本单位表示为（ ）
A. kg/sB. N·s/mC. kg·sD. N/m
【答案】A
【解析】
【详解】根据公式，其中f为阻力（单位：牛顿N），v为速度（单位：米每秒m/s），所以比例系数k的单位为
故选A。
2. 2025年9月3日，我国“东风”系列战略导弹威武亮相。某型号测试弹头发射初始阶段可视为竖直向上匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 弹头速度与位移大小成正比B. 弹头在该过程中处于失重状态
C. 研究弹头运动轨迹可将其视为质点D. 弹头在上升过程中只受重力和空气阻力
【答案】C
【解析】
【详解】A．对于匀加速直线运动，速度与位移的关系由公式
所以弹头速度与位移大小不成正比，故A错误；
B．失重状态指物体加速度方向向下时对支持物的压力减小。弹头竖直向上匀加速，加速度方向向上，因此处于超重状态，故B错误；
C．研究弹头运动轨迹时，仅需关注其整体运动路径，无需考虑大小、形状或内部结构，因此可视为质点，故C正确；
D．弹头在发射初始阶段受发动机推力（向上）、重力（向下）和空气阻力（向下），故D错误。
故选C。
3. 2025年7月12日，浙江省第五届体育大会在台州市体育中心网球馆开幕。如图甲所示是嗒嗒球比赛场景，图乙为嗒嗒球在空中飞行的轨迹图，图中C、D为同一轨迹上等高的两点，A为该轨迹的最高点，则下列关于嗒嗒球的说法正确的是（ ）
A. 嗒嗒球从C点经最高点A到达D点的过程中机械能守恒
B. 嗒嗒球在最高点A的加速度方向竖直向下
C. 在嗒嗒球飞行的整个过程中，最高点A的动能最小
D. 上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间
【答案】D
【解析】
【详解】A．由轨迹图可知，嗒嗒球运动过程中受到空气阻力作用，且空气阻力做负功，所以机械能减小，故A错误；
B．嗒嗒球在最高点A时，受到重力和水平方向的空气阻力作用，合力方向不是竖直向下，所以加速度方向不是竖直向下，故B错误；
C．嗒嗒球在最高点A时，所受重力和空气阻力的合力方向斜向下偏左，此时合力方向与速度方向的夹角大于，嗒嗒球继续做减速运动，所以最高点A的动能不是最小，故C错误；
D．上升阶段空气阻力的竖直分力向下，下降阶段空气阻力的竖直分力向上，所以上升阶段竖直方向的平均加速度大于下降阶段竖直方向的平均加速度，根据可知，上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，B、C、D三个小球固定在绝缘水平地面上，四个小球所在位置恰在一个边长为a的正四面体的四个顶点上，其中小球B、C、D带正电，四个小球的带电量均为q；A球质量未知，设重力加速度为g，静电力常量为k，则A球的电性与质量为（ ）
A. 正电, B. 负电,
C. 正电, D. 负电,
【答案】A
【解析】
【详解】设正四面体的四个顶点为ABCD，作底边三角形BCD中点O，连结OD，AO，如图所示
由几何关系可知
B点小球在A点产生的场强为
同理C、D两点小球在A点产生的场强也为
这三个场强水平分量互成120°且大小相等，最终抵消所以A 的合场强为
则A点电荷受静电力大小为
若小球在A保持静止则所受电场力方向向上，所以小球A带正电，又由于
解得
故选A。
5. 图示为某自行车喷泉游乐设施，游客在设备上快速踩动自行车脚踏板，通过设备系统驱动喷泉竖直向上喷发，喷出水柱的高低可随人踩脚踏速度的大小而变化，非常具有趣味性。已知该设施的传动效率约为80%，喷泉喷头出水口的横截面积为2×10-4m2，水的密度为1×103kg/m3，若喷出的竖直水柱高度约为5m，则游客踩脚踏板的功率约为（ ）
A. 12.5WB. 25WC. 125WD. 250W
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可得
解得喷头出水口水的速度为
喷头在∆t时间内喷出水的质量为
所以游客踩脚踏板的功率约为
联立解得
故选C。
6. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上，在一端夹入一张薄纸片c，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A. 当纸片c向右往底边方向拉出少许，图中的条纹间距会变得宽一些
B. 保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，则干涉条纹会变疏
C. 若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射
D. 若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点
【答案】A
【解析】
【详解】A．当纸片c向右往底边方向拉出少许，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，干涉条纹条纹间距变大，条纹变疏，故A正确；
B．根据条纹间距公式可知，保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，由于波长减小，间距变小，则干涉条纹会变密，故B错误；
C．根据光路的可逆性，若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光仍将从玻璃板射出，不会发生全反射，故C错误；
D．若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则亮条纹提前出现，即相应的干涉条纹会向左往顶角方向弯曲一点，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，通过一原、副线圈匝数比为1∶10的变压器和一个二极管为电容器充电。已知原线圈两端正弦式交流电电压有效值U恒定，下列说法正确的（ ）
A. 若将电容器两极板正对面积减小，电容器所带电荷量增大
B. 减少电容器两极板间距离，电容器充电的过程中，电容器两板间电场强度不变
C. 不计二极管分压，待电路稳定后，电容器两端电压的最大值为U
D. 不计二极管分压，待电路稳定后，电容器两端电压的最大值约为14.14U
【答案】D
【解析】
【详解】A．二极管具有单向导电性，所以电容器两端的带电量不能减少，只能不变或者是增加，当两极板正对面积减小时，电容器的电容C减小，又由于
得
电容器所带电荷量减少，但是二极管的单向导电性不能减少，电压不变的情况下电荷量保持不变，故A错误；
B．二极管具有单向导电性，所以不能改变，电容器两端的电压的有效值不变，根据
不变的情况下减小则会变大， 故B错误；
CD．原、副线圈匝数之比为1：10，原线圈两端电压有效值U恒定，则原、副线圈两端的电压最大值之比等于匝数之比即原、副线圈两端电压最大值之比为1：10，因此副线圈电压最大值为14.14U，不计二极管分压，待电路稳定后，电容器两端的最大值电压等于副线圈两端电压的最大值，C错误，D正确。
故选D。
8. 地球绕太阳公转的轨道可视为半径为R 的圆，周期为T，彗星A 的椭圆轨道与地球轨道外切（即A 的近日点与地球轨道相切），其远日点到太阳中心的距离为2R；小行星B的椭圆轨道与地球轨道内切（即B 的远日点与地球轨道相切），其近日点到太阳的距离为，所有轨道共面。已知太阳位于椭圆的一个焦点上，质量为M，G为万有引力常量。不考虑彗星A 和小行星B与地球之间的相互作用力，则下列说法正确的是 （ ）
A. 彗星A在远日点的速度大于地球的公转速度
B. 小行星B 在近日点的加速度大小为
C. 彗星A从远日点向近日点运动时，太阳对它的万有引力做负功，机械能减小
D. 彗星A从近日点运动到远日点的时间与地球公转周期T的比值为
【答案】B
【解析】
【详解】A．设物体到太阳中心的圆周运动，速度为，由牛顿第二定律可得
地球的公转速度牛顿第二定律可得
可得，彗星A在远日点需加速才能变轨道成到太阳中心的匀速圆周运动，故，故彗星A在远日点的速度小于地球的公转速度。故A错误；
B．小行星B 在近日点，根据牛顿第二定律可得
解得，故B正确。
C．由开普勒第二定律可知，彗星A从远日点向近日点运动时，速度越来越大，彗星在此过程只受太阳的引力，由动能定理可知
动能增加，故引力做正功，无引力之外其他力做功，故机械能不变，故C错误；
D．由开普勒第三定律半长轴的三次方与周期的平方成正比可知
当中心天体一样时相同，故彗星A从近日点运动到远日点的距离，设彗星A从近日点运动到远日点的为时间，彗星A从近日点运动到远日点的时间与地球公转周期T的关系有
解得，故D错误。
故选B。
9. 如图为港珠澳大桥，为保障大桥安全，需加装一种工程减震装置叫作调谐质量阻尼器，该装置是一个由弹簧、阻尼器和质量块组成的振动控制系统，附加在需要振动控制的主结构上。主结构在外界作用下产生振动时，能带动减振装置一起振动，当满足一定条件时，能最大限度地降低主结构的振动，达到减振的效果。关于该调谐质量阻尼器下列说法正确的是（ ）
A. 工作时减震装置与主结构振动步调一致
B. 调谐质量阻尼器和主结构固有频率相等时，减震效果最好
C. 减震块质量越大减震效果越好
D. 主结构振动时调谐质量阻尼器和主结构振动频率相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．调谐质量阻尼器工作时减震装置与主结构振动步调相反，从而减小主体结构的振动，故A错误；
B．调谐质量阻尼器的固有频率和主结构频率相等时，减震效果最好，故B错误；
C．调谐质量阻尼器的振动频率由外部振动决定，则质量块变化时，其随驱动力振动的频率不变，不会影响减震效果，故C错误；
D．调谐质量阻尼器做受迫振动，其振动频率等于主结构的振动频率，故D正确。
故选D。
10. 如图，a、b两完全相同的正方形均匀导线框ABCD，右边与匀强磁场边界重合，磁感应强度与线框平面垂直，导线框a在外力作用下匀速进入磁场、导线框b以CD为轴匀速转入磁场，至第一次转至图中虚线位置，所用时间相同。下列说法正确的是 （ ）
A. 两线框的电流方向都是A→B→C→D→A
B. a线框电流的大小等于b线框电流的平均值
C. 外力对a线框做的功大于对b线框做的功
D. b线框自图示位置转过90°~180°过程中磁通量的变化率逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．对导线框a，根据楞次定律可得电流方向是A→B→C→D→A，对导线框b，根据楞次定律可得电流方向是B→A→D→C→B，故A错误；
B．根据，两线框磁通量的变化相同，时间相同，可知a线框电流的大小等于b线框电流的平均值，故B正确；
C．对a线框，可得感应电动势为
对b线框，根据，可知感应电动势为
可得有效值为
根据时间关系有
可得
根据可得a线框产生焦耳热小于b线框，根据能量关系可得外力对a线框做的功小于对b线框做的功，故C错误；
D．b线框自图示位置转过90°后开始计时，则有磁通量为
可得磁通量的变化率为，可知磁通量的变化率逐渐减小，故D错误。
故选B。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11. 大量处于 n=3能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光分别照射在如图甲所示的光电管的阴极K上，测得3条图线，如图乙所示。已知氢原子的部分能级图如图丙所示，则下列说法正确的是 （ ）
A. 将图甲中滑动变阻器的滑片P 向右移，则到达A极的光电子的动能将增大
B. 随着图甲中滑动变阻器的滑片P 向右缓慢移动，电流表中的电流示数一定逐渐增大
C. 用图乙中的c光工作的光学显微镜分辨率最高
D. 由图乙可知a、b、c三种光的波长关系
【答案】AD
【解析】
【详解】A．将图甲中滑动变阻器的滑片P 向右移，AK间加的是正向电压，故到达A极的光电子的动能将增大，故A正确；
B．随着图甲中滑动变阻器的滑片P 向右缓慢移动，AK间正向电压增大，光电流增大，当光电流增大到饱和电流时将不再增大，故电流表中的电流示数不一定逐渐增大，故B错误；
C．图乙可知c光遏止电压最小，故c光频率f最小，根据
可知c波长最大，因此其分辨率最低，故C错误；
D．图乙可知频率，则波长，故D正确。
故选AD。
12. AP和BP是两条长度均为6m的不同材质细绳，P为连接点。t=0时刻两人同时在A、B两端以恒定频率上下抖动绳子，振幅均为40cm，1s后第一次出现如图所示绳波，已知AC距离2m，BD距离3m，不考虑波的反射，下列说法正确的是（ ）
A. 两列波的第一个波峰会在P点相遇
B. t=3.25s时, P质点经过的总路程为240cm
C. 振动稳定后，D点的振幅为80cm
D. 振动稳定后，AB连线(除A、B外)上共有8个加强点
【答案】BC
【解析】
【详解】A．1s后第一次出现如图所示绳波，可知两列波的振动周期
B点形成的机械波在BP中传播的速度为
A点形成的机械波在AP中传播的速度为
B点发出第一个波峰到达P点的时间为
A点发出第一个波峰到达P点的时间为
即两列波的第一个波峰不在P点相遇，故A错误；
B．一周期内经过的路程为
B端波对P点作用时间为
P点在B波作用下经过的路程为
A端波对P点作用时间为
P点在A波作用下经过的路程为
所以t=3.25s时, P质点经过的总路程为，故B正确；
C．两列波到P点的相位差为0，为振动加强点，所以P点振动稳定后，为振动加强点，振幅为80cm，故C正确；
D．振动稳定后AP绳上两列波波长为2m，设AP之间某点距离A点，距离P点，则有
振动加强点有
解得
可知AP之间有5个加强点；
BP之间两列波波长为3m，设BP之间某点距离P点，距离B点，则有
振动加强点有
解得
可知BP之间有3个加强点；
由C项可知P点为加强点，所以AB之间共有9个加强点，故D错误。
故选BC。
13. 如图所示，两个小球A、B拴接在一根轻弹簧的两端，并静止在光滑的水平地面上。小球A的质量为，一质量为m=0.1kg的子弹以v0的速度击中小球A，并留在A中，设子弹与小球A的组合体为C，C压缩弹簧，此后C与B的速度-时间图像如图乙所示，则下列说法正确的是 （ ）
A. 子弹打击小球 A 的过程中损失的机械能为5.4J
B. 在t1、t3时刻C与B的速度相同，且弹簧的长度也相同
C. 从t3到t4过程中，弹簧由伸长状态恢复到原长
D. 小球 B 的质量为0.5kg
【答案】AC
【解析】
【详解】A．子弹击中小球A瞬间小球A和子弹组成的系统动量守恒
代入数据得
在子弹打击小球 A 的过程中损失的机械能为，故A正确；
B．时刻弹簧被压缩至最短而时刻弹簧被拉伸到最长，故两时刻弹簧的长度不相等，故B错误；
C．时刻弹簧被拉伸到最长，两球速度相等，时刻两球速度恢复到初始状态即弹簧恢复原长，因此从到过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故C正确；
D．由图像可知A球和子弹的初速度
时刻两球达到共速
由动量守恒得
解得，故D错误。
故选AC。
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题，共58分)
14. 某科技小组利用图1所示的气垫导轨进行力学实验，主要实验步骤如下：
A.将气垫导轨放水平桌面上，将导轨调至水平。
B.测出挡光条的宽度d。
C.将滑块移至图示位置，释放滑块，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间Δt1，通过第二个光电门的时间∆t2。
D.测出两个光电门间的距离L。
E.测出槽码盘和槽码的总质量m，测出滑块和遮光条的总质量M。
F.根据实验需要，改变L、m、M中相应的物理量，进行多次实验和测量。
G. ……
回答下列问题：
（1）如图2所示是用游标卡尺测量挡光条的宽度d，则d=__________cm。
（2）滑块通过第一个光电门的速度v1=_________，滑块在两个光电门间滑行时的加速度a=_____________。（用题中字母d、Δt1、Δt2、L表示）
（3）若用该装置探究滑块加速度与力的关系，可保持滑块质量M不变，通过改变槽码的质量m，改变滑块所受的拉力。滑块所受的拉力可认为与槽码盘和槽码所受的重力相等。测得不同拉力下滑块运动的加速度，分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。
①实验________（填“需要”或“不需要”）垫高气垫导轨的右端以平衡阻力。
②实验________（填“需要”或“不需要”）槽码的质量要比滑块的质量小很多。
（4）若用该装置验证滑块与槽码盘和槽码组成的系统机械能守恒定律，已知当地的重力加速度为g，滑块在两个光电门间滑行的过程中，槽码盘和槽码的重力势能减少量为_______，系统的动能增加量为_____________________________，如果两量几乎相等，则认为系统机械能守恒。（用题中字母d、Δt1、Δt2、L、m、M、g表示）
【答案】（1）206
（2） ①. ②.
（3） ①. 不需要 ②. 需要
（4） ①. mgL ②.
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，则
【小问2详解】
[1]滑块通过第一个光电门的速度
[2]滑块通过第二个光电门的速度
根据速度位移关系可得
【小问3详解】
[1]由于滑块与气垫导轨间不存在摩擦力，所以实验中不需要垫高气垫导轨的右端以平衡阻力；
[2]根据牛顿第二定律可得，
联立可得
由此可知，当槽码的质量比滑块的质量小很多时，滑块所受的拉力可认为与槽码盘和槽码所受的重力相等。
【小问4详解】
[1]槽码盘和槽码的重力势能减少量为
[2]系统的动能增加量为
15. 某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙汁电池，他们用如图1所示的实验电路测量这种电池的电动势 E（约1V）和内阻r。
在如图2所示的玻璃容器中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。电流表的内阻为 ，量程为0~300μA；电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。
（1）请根据图1电路, 请在图2中完成实物图连线________。
（2）正确连接电路后，调节电阻箱R的阻值，测得相应的电流表读数I。某次实验中，电流表示数如图3 所示，所测电流大小为___________μA。
表1 电阻箱R 和电流表I各组数据
（3）根据测得的R、I数据，结合题意可计算出电阻箱两端的电压U1、电阻箱和电流表两端的总电压 U2，各组数据如表1所示。
（4）请选择表1中的合适数据，请作出本实验的 U1-I图像或U2-I图像__________。
（5）根据图像得出该橙汁电池电动势为E=______V，内阻为r=_____kΩ。（计算结果均保留2位有效数字）
【答案】 ①. ②. 200 ③. 或 ④. 0.95##0.93##0.94##0.96##0.97 ⑤. 1.2##1.0##1.1##1.3##1.4
【解析】
【详解】[1]根据电路图，连接实物的情况如下
[2]由于微安表的分度值为，则其读数为。
[3]描点作图如下
或
[4][5]根据闭合电路的欧姆定律可得
结合图像可知，
16. 2022年3月21日, 东航MU5735航班在广西境内失事，坠机过程中由于气压强大而导致客机解体，某研究团队针对此次事故试图研制一种压力感应自救器，如图所示，使密闭导热气缸内充有某种气体。左侧安装一个可视为光滑的横截面积为S的活塞，气缸左侧长度足够，压力正常时活塞静止在某处，气缸内气体温度为T0，密度为ρ0。气缸内放有一密封的塑料开关感应器，体积为V，正常状态时塑料开关感应器静止于气缸底部。当外界压力缓慢增大到F时，塑料开关感应器浮起，从而开启自救装置，这一过程中气缸内气体温度可视为不变。已知大气压强为p0，所有过程中塑料开关感应器的体积视为不变。
（1）在缓慢推动活塞的过程中，缸内气体单位体积内的分子数_____（选填“增加”、“不变”或“减少”），在此过程中，气体分子的平均动能_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）求开关感应器的质量；
（3）若在初始状态时不施加外力而是气缸内气体温度降低，当温度达到多少时，塑料开光感应器才能浮起?若在降温过程中，气缸内气体对外界释放了Q的热量，且活塞始终未移动，求气体内能的变化量ΔU。
【答案】（1） ①. 增加 ②. 不变
（2）
（3），
【解析】
【小问1详解】
[1]密闭气缸内气体总分子数不变，在缓慢推动活塞的过程中，气缸体积逐渐减小，则缸内气体单位体积内的分子数增加；
[2]气缸内气体温度不变，则气体分子的平均动能不变；
【小问2详解】
气体发生等温变化时有
又由于密度
可得
当力为F时
感应器刚好能浮起，则浮力等于重力，即
联立解得
【小问3详解】
气体发生等压变化时有
由
可知
塑料开光感应器刚好能浮起，说明浮力等于重力，即
解得
由
可得
17. 如图所示，AB为足够长的粗糙斜面，斜面倾角，与水平面CG通过极小的一段光滑曲面平滑连接，CG长为S=1.2m的粗糙水平面，DFE为与水平面平滑连接的光滑竖直圆轨道，该竖直光滑圆轨道在CG的位置可调，最低点D、E水平方向略微错开。长木板紧挨着G，静止在光滑、足够长的水平面HT上。长木板右端固定一弹性挡板K (物块与它的碰撞为弹性碰撞)。一质量为m=1kg可视为的质点物块P自斜面上距水平面高为h处由静止释放，P与斜面、CG间、木板间动摩擦因数均为，圆轨道半径R=0.4m,木板质量M=2kg，长为、，，取，求：
（1）若滑块恰能过最高点F，求滑块经D点时受到轨道的支持力大小。
（2）当时，CD的距离S₁为多少时滑块恰能滑过F点。
（3）当圆轨道最低点D位于CG中点时，P刚好滑至木板中点时与木板相对静止，求滑块释放的高度h2。
【答案】（1）60N （2）0.2m
（3）4.05m或8.55m
【解析】
【小问1详解】
物块恰能经有①
解得
物块自到，由机械能守恒定律有②
解得
物块经过时，由牛顿第二定律有 ③
代入数据解得
【小问2详解】
对物块，自释放到，由动能定理有
由(1) 知，代入数据解得
【小问3详解】
当圆轨道位于中点时，能过点。则有
解得
设经度为时，恰第1次滑至第一块木板的中点，对物块和木板组成的系统，由动量守恒定律
由能量守恒定律有
解得
对滑块，自释放到，由动能定理
解得
即，符合题意
当物块与挡板碰后在木板中点与木板相对静止，由动量守恒定律得
由能量守恒定律有
解得
对滑块，自释放到，由动能定理有
解得
所以或。
18. 如图所示为某电磁发射装置，由两平行等高金属导轨、恒定电源、金属棒a、金属棒b组成。水平粗糙导轨间距.L=0.5m，其间存在磁感应强度，B=1T的匀强磁场，左端连接一电动势.E=10V的恒定电源；倾斜导轨光滑，且与水平导轨平滑连接，连接处上方一光滑卡口可让金属棒无速度损失地从水平段进入倾斜段；开始时金属棒a静止于水平导轨某处，金属棒b锁定在距离斜轨道端.L=0.5m处，其中点处焊有一绝缘轻质杆，杆长也为L。已知金属棒a和b质量均为m=1kg，电阻均为，棒a与水平导轨间动摩擦因数，倾斜导轨倾角 ，在运动过程中金属棒始终与导轨接触良好，忽略导轨电阻和电源内阻。
（1）闭合开关，金属棒a开始向右运动，运动距离后达到最大速度，仍在水平导轨上，求：
①开关刚闭合瞬间，金属棒a受到安培力大小；
②金属棒a的最大速度 vm；
③该过程中，回路产生的总焦耳热Q。
（2）若在金属棒a与杆碰前瞬间-解锁棒b并断开图中开关，碰后a与杆粘在一起，碰撞时间极短。以顶端为原点，沿导轨向下建立x轴，从a与杆刚碰后开始计时，碰后立即施加垂直倾斜导轨向上的磁场，磁感应强度大小.（其中，），求a棒最终位置到原点的距离s。
【答案】（1）① 2.5N ； ② ；③
（2）s=0.04m
【解析】
【小问1详解】
① 根据闭合电流欧姆定律有
则安培力
②导体棒速度最大时有
根据平衡条件有
联立
③规定向右为正方向，对a棒，由动量定理
整理的
联立解得
根据动量定理有
联立解得 ，
则
联立解得
【小问2详解】
a与杆碰撞，动量守恒
根据法拉第电磁感应定律有
因为，
当 减速运动 该过程由动量定理
联立解得s=0.04m
19. 如图所示，在xOy平面内，有一宽度为b的粒子源持续不断地沿x轴正方向发射速率均为v0带正电的粒子，在粒子源的右侧，有一个半径为R的圆形匀强磁场，匀强磁场的方向垂直xOy平面向外，磁感应强度大小为B1=B，其中平行于x轴正方向正对圆形磁场圆心O1射入磁场的粒子经磁场偏转后恰沿y轴的负方向从O点射出。x轴下方有一与其平行的直线区域AC，AC与x轴相距为d，x轴与直线AC间区域分布有平行于y轴负方向的匀强电场，电场强度大小，已知，不计粒子的重力，忽略电子间相互作用和各场的边缘效应。求：
（1）粒子的比荷；
（2）粒子流从O点射出时与负y轴方向的夹角θ的范围；
（3）粒子离开匀强电场时速度的大小以及与AC夹角的最小值β的余弦值；
（4）在AC下方区域加另一个垂直于纸面向外的非匀强磁场，磁感应强度大小B2=kh（其中h为粒子离AC的距离，），求粒子能到达离AC的最远距离hm。
【答案】（1）
（2）0°≤θ≤60°
（3），
（4）
【解析】
【小问1详解】
如图所示
由几何关系得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径
由牛顿第二定律可得
所以粒子的比荷
【小问2详解】
由几何知识知四边形P、O1、O、O2为菱形，粒子运动的半径为R，则
所以
则粒子流从O点射出时与负y轴方向的夹角0°≤θ≤60°；
【小问3详解】
由动能定理得
解得
如图所示
粒子进入匀强电场后，x方向做匀速直线运动，则
离开电场时与AC的最小偏角为
即
【小问4详解】
规定沿x轴正方向为正方向，对运动粒子x轴方向，由动量定理得
即
所以R/kΩ
9
8
7
6
5
4
3
I/μA
92
102
115
131
152
180
220
U1/V
0.828
0.816
0.805
0.786
0.760
0.720
0.660
U2/V
0.837
0.826
0.817
0.799
0.775
0.738
0.682