浙江省杭州市浙江大学附属中学2020届高三物理下学期第二次月考试题（含解析）

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1、浙江大学附属中学2020届高三下学期第二次月考 物理试题一、单选题1.国际单位制中，不是电场强度的单位是A. N/CB. V/mC. J/CD. Tm/s【答案】C【解析】由公式可知，N/C为电场强度单位；由公式可知，V/m也是电场强度单位；由可得，故Tm/s也是电场强度单位；由公式可知，J/C是电势差单位，故选C。【考点定位】电场强度【方法技巧】本题通过电场强度公式，分别判断对应的场强单位。2.下列哪种仪器的刻度分布是不均匀的（）A. 弹簧测力计B. 欧姆表C. 直流电流表D. 游标卡尺【答案】B【解析】【详解】A弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长和所受拉力成正比，所以弹簧测力计刻

2、度分布是均匀的，故A错误；B欧姆表的刻度线分布不均匀，右边稀疏，左边密集，故B正确；C直流电流表原理是利用磁场对电流的作用力和电流成正比，所以直流电流表刻度分布是均匀的，故C错误；D以准确到0.1毫米的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为0.9毫米，比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，它们的第一条刻度线相差0.1毫米，第二条刻度线相差0.2毫米，第10条刻度线相差1毫米，即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐，所以游标卡尺刻度分布是均匀的，故D错误；3.姚老师好计划自驾去镇江旅游，他用手机百度

3、地图规划路线，出现了三条线路，分别是方案一（常规路线）、方案二和方案三（拥堵少收费多），通过姚老师的截图，对比三种方案，以下说法不正确的是（）A. 方案一的路程最短B. 三张方案的位移相同C. 方案一的平均速度最大D. 方案三形式的平均速率最小【答案】D【解析】【详解】A图中可以看到方案一路程只有275公里，是路程最短的方案，故A正确；B位移只跟初末位置有关，三个方案出末位置一样，故B正确；C三个方案位移一样，但方案一用时最短，因此方案一平均速度最大，故C正确；D故方案一平均速率为，方案三的平均速率最大，故D错误；4.我国高铁技术处于世界领先水平，它是由动车和拖车组合而成，提供动力的车厢叫动车

4、，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该列车组（）A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B. 做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为1：1C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D. 与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2【答案】D【解析】【详解】A启动时，加速度方向向前，根据牛顿第二定律知，乘客受到车厢的作用力方向向前，与运动方向相同，故A错误。B做加速运动时，有两

5、节动力车厢，对整个的车进行受力分析得：2F-8kmg=8ma，对6、7、8车厢进行受力分析得：F1-3kmg=3ma。对7、8车厢进行受力分析得：F2-2kmg=2ma，联立可得：，故B错误。C设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s，则：-8kmgs=0-，可知滑行的距离与速度不成正比，故C错误。D当只有两节动力车时，最大速率为v，则：2P=8kmgv，改为4节动车带4节拖车的动车组时：4P=8kmgv ，所以：v=2v，故D正确。5.在物理学的发展过程中，有一些科学家由于突出的贡献而被定义为物理量的单位以示纪念。下面对高中学习的物理单位及其相对应的科学家做出的贡献叙述正确的是（）A. 力

6、的单位是牛顿，牛顿通过实验测定出万有引力常量B. 电量的单位是库伦，库伦通过实验测定出元电荷C. 磁感应强度的单位是特斯拉，特斯拉发现了电流的磁效应D. 电流强度的单位是安培，安培提出了分子电流假说【答案】D【解析】【详解】A力的单位是牛顿（N），牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验测定出万有引力常量，故A错误；B电量的单位是库伦（C），密立根通过实验测定出元电荷，故B错误；C磁感应强度的单位是特斯拉（T），奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；D电流强度的单位是安培（A），安培提出了分子电流假说，故D正确；6.2020年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世

7、界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。“张衡一号”的设计指标和载荷配置均超过国外同类卫星。采用通用小卫星平台，搭载感应式磁力仪、高精度磁强计、电场探测仪、GNSS掩星接收机、等离子体分析仪、高能粒子探测器、朗缪尔探针和三频信标发射机等8种载荷。“张衡一号”的轨道为500公里高度的圆极地轨道，轨道倾角97，降交点地方时为下午14：00，重访周期为5天，已知地球半径为6400km，地球表面的重力加速度g为9.8m/s2，下列说法正确的是（）A. “张衡一号“绕地球运动的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度B. “张衡一号”绕地球运动的周期大于地球同步卫星的周期C. “张衡一号”

8、绕地球运动的角速度大于地球同步卫星的角速度D. 仅利用上述数据，无法计算“张衡一号”绕地球运动的线速度【答案】C【解析】【详解】ABC由万有引力提供向心力，解得，由题意知张衡一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故张衡一号“绕地球运动的向心加速度和角速度大于地球同步卫星的向心加速度和角速度，张衡一号”绕地球运动的周期小于地球同步卫星的周期，故AB错误，C正确；D在地球表面有，解得GM=gR2，对卫星有，r=R+h，故张衡一号的线速度，其中g、R、h均为已知量，故利用上述数据可以计算张衡一号的线速度，故D错误；7.如图所示，长为2l直导线折成边长相等，夹角为60的V形，并置于与其所在平面相垂直的

9、匀强磁场中，磁感应强度为B当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小和方向（平行于纸面）为（）A. 方向竖直向下B. 方向水平向右C. 大小为BILD. 大小为【答案】C【解析】【详解】导线在磁场内有效长度为2lsin30=l，故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI2lsin30=BIL，由左手定则可得方向竖直向上，故C正确，ABD错误；8.如图为一极限自行车冲上斜坡飞越的频闪照片，若忽略飞跃过程的空气阻力，根据图中的信息，该自行车手飞越过程中最高点的速度大小约为（）A. B. C. D. 条件不足，无法计算【答案】D【解析】【详解】极限自行车做斜抛运动，将斜抛运动

10、从最高点分割，可以看成平抛运动，由于高度未知，则无法求出平抛运动的时间，水平位移未知，无法求出最高点的速度。故D正确，A、B、C错误。9.风速仪结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片A. 转速逐渐减小，平均速率为B. 转速逐渐减小，平均速率为C. 转速逐渐增大，平均速率为D. 转速逐渐增大，平均速率为【答案】B【解析】根据题意，从图（b）可以看出，在时间内，探

11、测器接收到光的时间在增长，圆盘凸轮的挡光时间也在增长，可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小；在时间内可以从图看出有4次挡光，即圆盘转动4周，则风轮叶片转动了4n周，风轮叶片转过的弧长为，叶片转动速率为：，故选项B正确。【考点定位】圆周运动、线速度、平均速度【方法技巧】先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数，再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率。10.小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度和位置的关系图象中，能描述该过程的是（）【答案】A【解析】试题分析：由题意知小球在下落的过程知速度方向向下，与正

12、方向相反，为负值，所以C、D错误；小球的运动为匀变速运动，根据可知速度与时间为二次函数，故A正确；B错误。11.如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C. 若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D. 若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】【详解】鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知

13、鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，故C错误；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，故D正确。故选BD。12.带电荷量分别为+4q和-q的两点电荷组成了电荷系统，其电场线分别如图所示，图中实线为电场线，未标注方向，虚线上A、B、C、D等间距，根据图象可判断（）A. BC间的电场方向为C指向BB. A点附近没有电场线，A点的电场强度为零C. D点电场强度为零，试探电荷不受电场力作用D. 若把一个带正电的试探电荷从A移到B，电场力做正功，电势能减小【答案】C【解析】【详解】A电场

14、线的疏密表示电场的强弱，结合库仑定律可知，B处的点电荷为+4q，C处的点电荷为-q电场线的方向总是从正电荷出发终止于负电荷，即BC间的电场方向大体为B指向C，故A错误；B由点电荷电场强度的公式：和电场的叠加，易得A点的电场强度并不等于零，故B错误；C由点电荷电场强度公式：和电场的叠加可得，D点的电场强度为零，试探电荷在D点不受电场力，故C正确；DAB间电场方向为B指向A，带正电的试探电荷从A移到B，电场力做负功，电势能增加，故D错误。13.如图所示的电动自行车既可以电动骑行，也可以脚踏骑行。当电动骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车的主要技术参数，根据学

15、过的物理知识，判断以下估算结果中合理的是（）A. 电动骑行过程中，电动机的工作电流保持5A不变B. 蓄电池一次充足电，放电时可输出的电能最多约为C. 若蓄电池储存能量的用于驱动电动自行车在平均阻力为40N的水平公路上匀速行驶，蓄电池一次充满电后，最多可供电动骑行约41mD. 蓄电池一次充电后，该电动自行车最多可供电动骑行【答案】C【解析】【详解】A由P=UI可得，电动机的额定电流：I电动机= =5A，因电动机行驶过程中不一定以额定功率行驶，所以，电动机的工作电流不一定是5A，故A错误；B蓄电池一次充足电后放电时可输出的最多电能：W电=U电I电t电=48V12A3600s=2.0736106J，

16、故B错误；C每次充电可以给电动机提供的电能：W机械=W电80%=2.0736106J80%=1.65888106J，因电动车匀速行驶，所以，受到的牵引力F=f=40N，由W=Fs可得，最远行驶的距离：s= =41472m41km，故C正确；D由I=可得，该电动自行车最多可供电动车骑行的时间：t= 2.4h，因电动车行驶时，蓄电池不能完全放电，所以，该电动自行车最多可供电动车骑行的时间小于2.4h，故D错误。二、多选题14.氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H、H、H和H，都是氢原子中电子从量子数n2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定（）A. 对应的前后能级

17、之差最小B. 同一介质对的折射率最大C. 同一介质中的传播速度最大D. 用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能【答案】AD【解析】【详解】A四条谱线H、H、H和H，在真空中的波长由长到短，根，可知，四条谱线H、H、H和H，的频率是由低到高；那么它们的能量也是由小到大，而E=Em-En=hv，则H对应的前后能级之差最小，故A正确；B当在同一介质，由于H，能量最大，那么其的折射率也最大，而对H的折射率最小，故B错误；C在同一介质中，H的折射率最大，由，可知，其传播速度最小，故C错误；D若用H照射某一金属能发生光电效应，由于H的能量小于H，即H的频率小于H，依据光电效应发生条件，其入射频率大于极限

18、频率则能发生光电效应，H一定能，故D正确；15.一列简谐横波沿X轴正方向传播，在X=0和X=0.6m处的两个质点A、B的震动图象如图所示。下列说法正确的是（）A. 该简谐横波的波速可能为B. 该简谐横波的波速可能为C. 经过，质点A运动的路程为30mD. 若末AB之间有两个波谷，则可以确定波长为【答案】BD【解析】【详解】由题分析可知：，可得：，波速为：，A若波速时，n无整数解，故A错误；B当n=0时，波速为2m/s，故B正确；C经过0.6s时，即，质点运动路程为6A=30cm，注意单位，故C错误；D若存在两个波谷，即n=2此时波长为，故D正确；16.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、O

19、Q边与轴线的夹角切割在12的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（）A. 若，光线一定在OP边发生全反射B. 若，光线会从OQ边射出C. 若光线会从OP边发生全反射D. 若且，最终的出射光线将平行于入射光线【答案】CD【解析】【详解】AB从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角i= -，据题：在12的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为：-2C-1。若2，光线在PO上入射角i= -2C，故光线在OP边一定

20、不发生全反射，会从OP边射出。故AB错误。C若1，i= -1C，故光线在OP边会发生全反射。故C正确；D若1452且=45，由几何关系知光线在OP、OQ边会发生全反射，垂直MN射出，即出射光线将平行于入射光线，故D正确。三、实验题探究题17.如图所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图。（1）三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是_；A甲B乙C丙D均有影响（2）在“研究匀变速直线运动”实验中：除电火花计时器（含纸带）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，必须使用的还有_A电压为4-6V的直流电源 B刻度尺 C秒表 D天平（3）在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图丁所

21、示（图中数据点即打点计时器打印点）。图中各点到A点的距离如表（单位：cm），该纸带是_。（填甲、乙成者丙）实验中产生的；选择合理的区间算出小车获得的速度是选择合理的区间算出小车获得的速度是_m/s（计算结果保留两位有效数字）ABCDEFGHIJ00.862.224.026.168.5811.1413.7416.3418.94【答案】 (1). A (2). B (3). 乙 (4). 1.3【解析】【详解】（1）在研究匀变速直线运动的实验中，摩擦力对实验的结果没有影响；探究功和速度的关系、探究加速度与力和质量的关系实验中，认为绳子的拉力是滑块所受的合力，所以摩擦力对实验结果有影响。BCD错误A

22、正确（2）在“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器需要交流电源，不需要直流电源，不需要用天平测量质量，时间可以通过打点计时器打出的纸带中得出，不需要秒表，该实验需要用刻度尺测量点迹间的距离，故选：B。（3）在纸带上的GJ段，相邻时间内的位移相等，可知小车做匀速直线运动，该纸带是通过乙实验得出的，小车获得的速度。18.某同学用伏安法测定电阻约为5的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。如图甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上，底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出。实验采用的电路原理

23、图如图乙所示，电表均可视为理想电表。（1）根据原理图乙，用笔画线代替导线，将实物如图连接成实验电路（ ）。（2）闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，将触头P自左向右移动的过程中，电压表示数_（选填“增大”“减小”或“不变”），电流表示数_（选填“增大”“减小”或“不变”）（3）实验得到几组U、I、L（触头P到a的距离）的数据，用R=计算出相应的电阻值后作出R-L图线如图示，根据图中直线求得斜率为k，若电阻丝直径为d，则电阻率=_。（请用字母表示）【答案】 (1). (2). 增大 (3). 不变 (4). 【解析】【详解】（1）原理图连接实物图，如图所示（2）闭合开关后，滑动变阻器

24、触头调至一合适位置后不动，将触头P自左向右移动的过程中，整个回路的总电阻不变，电流表示数不变，电压表示数增大。（3）根据得，R-L图象的斜率应为，由图象可知，解得：。19.在某实验中，小张同学用游标卡尺测量圆柱的直径，如图甲所示，他测量结果如图乙所示，该游标卡尺的读数为_mm，由图可知，小张同学的测量值比真实值（ ）（填“偏大”“偏小”、“相等”）【答案】 (1). 20.30 (2). 偏小【解析】【详解】游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数，固定刻度读数：20mm，游标尺读数：0.05mm6=0.30mm，故游标卡尺读数为20.30mm； 由图可知，小张同学的测量圆柱的直径时，圆柱没有正

25、确放置在外爪两侧，导致测量值比真实值偏小。20.小李同学利用激光笔和角度圆盘测量半圆形玻璃砖的折射率，如图2所示是他采用手机拍摄的某次实验现象图，红色是三条光线，固定好激光笔，然后将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现光线_恰好消失了（选填，或），那么这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n= _.【答案】 (1). (2). 【解析】将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现全反射，光线恰好消失；此时的临界角为C=450，则这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率.四、计算题21.湖南卫视推出了大型户外竞技类节目快乐向前冲，是体力与耐力展现的一个体能竞赛活动。节目的场地设施如图所示

26、，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，其质量为M=100kg，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径R=1.5m、始终在匀速转动且铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L=8m，平台边缘与转盘平面的高度差为H=5m。选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动。选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上。现有两位选手参与挑战，选手甲质量为50kg，选手乙质量为60kg，两位选手均不计身高，悬挂器与AB轨道之间的动摩擦因数=0.2，重力加速度g=10m/s2（1）选手甲抓住悬挂器，电动悬挂器开动仅1s

27、，这位选手因害怕呼救，于是第2s末悬挂器牵引力立即减为零，第3s末选手甲掉落，电动悬挂器最终停在D点，求AD的距离；（2）选手乙抓住悬挂器加速，求加速阶段悬挂器对他的拉力大小；（3）选手乙从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？【答案】（1）2m（2）612N（3）2s【解析】【详解】（1）在第1s内，悬挂器做匀加速直线运动，匀加速运动的位移为：匀加速运动的末速度为：v=at1=21m/s=2m/s，第2s内做匀减速直线运动，加速度大小为：，2s末速度恰好为零，匀减速运动的位移为：，则AD距离为：L=x1+x2=1+1m=2m。（2）隔离对选手乙分析，选手

28、乙受重力和拉力，为：F合=m乙a=602N=120N，根据平行四边形法则得，拉力为：F=N=612N。（3）平抛运动的时间为：t=，设在C点的速度为vC，则平抛运动的水平位移为：x=vCt，匀加速直线运动的位移为：，x+x=L，解得：vC=4m/s。则从平台出发的时间为：。22.如图所示，水平地面上方竖直边界MN右侧离地面h=0.65m处有长为L=2m的粗糙水平绝缘平台，动摩擦因素=0.68，平台的左边缘与MN重合，平台右边缘A点有一质量m=0.1kg、电量q=0.1C的带正电滑块（可视为质点），以初速度v0=2m/s向左运动，此时平台上方存在E=25N/C的匀强电场，电场方向与水平方向成角，

29、大小为37，方向指向左下方。MN左侧竖立着一个光滑的圆轨道PQS，O为轨道圆心，OP与竖直夹角也为角，轨道末端S竖直。若滑块离开平台左侧后恰能沿P点的切线进入圆轨道，因圆轨道非绝缘，滑块运动到圆轨道之后失去了所有的电量。若整个过程滑块均可视为质点g=10m/s2求（1）滑块离开绝缘平台时，摩擦力做功的功率大小；（2）滑块运动到Q点时，对轨道的压力；（3）滑块最终停留在D点，求AD的距离。【答案】（1）6.8W（2）3.1N，竖直向下（3）0.72m【解析】【详解】（1）取向左正方向，滑块在粗糙水平绝缘平台运动时加速度为a1，根据受力分析水平方向有:ma1=Fqcos-N竖直方向有:N=mg+F

30、qsin根据摩擦力公式有:f1=N根据电场力公式有:Fq=qE滑块作匀加速直线运动，根据运动学公式有:摩擦力做功的功率大小为:联立上式，解得:vt=4m/s，（2）滑块出平台后作初速度为vt的平抛运动至P点，设其竖直位移为h1，圆形轨道的半径为R则根据题意可以得到数学关系:Rcos+h-h1=R滑块在P点水平方向速度仍为vt，设其竖直方向速度为vy，由于滑块至P点沿切线进入轨道，则有:又:设滑块运动到Q点速度为vQ滑块出平台后运动到点Q的过程机械能守恒，则:滑块在Q点由重力及轨道的支持力NQ提供向心力，则:联立上式解得:NQ=3.1N由牛顿第三定律可知，滑块运动到Q点时，对轨道的压力为3.1N

31、，方向竖直向下。（3）滑块在圆弧轨道运动结束后又回抛至平台最左端，并且此刻其竖直方向速度刚好为零，水平方向速度大小与vt一致，随后在摩擦力下作匀减速运动，运动位移为S2后停下，则有:AD+s2=L根据动能定理有:联立上式，解得:AD0.72m23.如图所示，水平放置的两根光滑平行金属导轨相距为d，两根金属棒ab和cd用相同的材料制成，横截面积之比1：2，垂直于导轨平行放置在导轨上，其中ab棒质量为m，用长l的细线悬挂在支架上，细线伸直，ab恰好与两导轨接触，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B现把ab棒移至细线处于水平位置处由静止释放，运动到最低点时与轨道接触，造成闭合回路abcd

32、发生瞬时电磁感应。然后ab棒继续向左摆动，摆到最高位置时，细线与竖直方向成=60角。求：（1）ab棒摆到最低点与导轨接触时，cd棒中感应电流的方向；（2）ab棒第一次离开导轨向左起摆瞬间，cd棒的速度；（3）在ab棒下摆与导轨第一次接触的瞬时电磁感应过程中，ab棒产生的焦耳热。【答案】（1）cd棒中感应电流的方向为：cd（2）cd棒的速度大小为：-，方向：向左（3）ab棒产生的焦耳热为（-1）mgl【解析】【详解】（1）由右手定则判断得知，cd棒上感应电流方向为cd。（2）ab棒下摆至刚好要与导轨接触时，速度设为v0，有：mgl=解得：v0=，ab棒刚离开导轨时，速度设为v1，有：mgh=，其

33、中h=l-lcos60，解得：v1=，在ab棒与导轨接触时，ab、cd所受安培力大小相等，方向相反，合力为0，故由ab、cd组成的系统动量守恒。由动量守恒定律得：mv0=mv1+mv2其中v2为ab棒刚离开导轨时cd棒的速度。解得：v2=-，由左手定则知，v2方向：向左。（3）根据能的转化和守恒定律，得感应电流产生的焦耳热：Q=，由以上各式，解得：Q=（-1）mgl；24.如图所示，半径为R的圆形匀强磁场区域与x轴相切于坐标系的原点O，磁感应强度为B1，方向垂直于纸面向外，磁场区域右侧有一长方体加速管，加速管底面宽度为2R，轴线与x轴平行且过磁场区域的圆心，左侧的电势比右侧高。在加速管出口正下

34、方距离D点为R处放置一宽度为d=3R的荧光屏EF，荧光屏与竖直方向成=60角，加速管右侧存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域，磁感应强度为B2在0点处有一个粒子源，能沿纸面向y0的各个方向均匀地发射大量质量为m、带电荷量为q且速率相同的粒子，其中沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能沿轴线O2O3进入长方形加速管并垂直打在荧光屏上，（不计粒子重力及其相互作用）。（1）求粒子刚进入加速管时的速度v1的大小；（2）求加速电压U；（3）求荧光屏上被粒子打中的区域长度l；（4）若要让从加速管BO3区域出来的粒子全部打中荧光屏，磁场的磁感应强度B2大小应满足什么条件？【答案】（1）（2）（3）R（4）B2BB

35、2【解析】【详解】（1）粒子在磁场中的运动半径为R，如图所示：粒子磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：qv1B1=m，解得：v1=；（2）粒子垂直打在荧光屏上，根据题意与图示粒子运动轨迹可知，粒子在磁场II中的轨道半径为2R，由牛顿第二定律得：qv2B2=m，解得：v2=，粒子在加速管中做加速运动，由动能定理得：qU=，解得，加速管所加电压：U=；（3）从B点穿出的粒子打在离E点最近的屏上，如图所示：由几何知识得：解得：x1=R，从D点穿出的粒子打在离E点最远的屏上由几何知识得：解得：x2=R，粒子打中区域的长度：l=x2-x1=R；（4）从O3点穿出的粒子恰好打在F点时，运动轨迹如图所示：由几何关系得：，解得：r3=R，由牛顿第二定律得：qv2B3=m，解得：B3=B2，从B点穿出的粒子敲好打在E点时，r4=R，由牛顿第二定律得：qv2B4=m，解得：B4=B2，从BO3区域穿出的粒子全部打中荧光屏上，磁场的磁感应强度B2大小满足的条件为：B2BB2；