河南省南阳市第一中学校2022-2023学年上学期高二第四次月考物理试题（含答案）.pdf

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1、答案第 1页，共 8页出题人：1-12 题 门道盈;13-18 题 吴登科一、选择题（本题共一、选择题（本题共 12 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 48 分，在每小题给出的四个选项中，分，在每小题给出的四个选项中，1-8 题只有一个选项符合题目题只有一个选项符合题目要求；要求；9-12 题有多个选项符合题目要求，全部选对得题有多个选项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得分，错选或不答的得 0 分分.）1下列说法中正确的是（）A电容QCU、电流UIR、磁感应强度FBIL安都用到了比值定义法B可自由转动的小磁针，在地面上静止时，其

2、 N 极指向地磁的南极附近C通电导线在磁场中受到的安培力越大，该处磁场的磁感应强度就越强D电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，但所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直2 如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自 A 点沿曲线 ACB运动，到达 B 点时速度为零，C 点运动的最低点，不计摩擦阻力，则以下说法中正确的是（）A液滴一定带正电B液滴在 C 点时的动能最大C从 A 到 C 过程液滴的电势能可能减小D从 C 到 B 过程液滴的机械能不变3如图所示电路中，1A和2A是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S 接通和

3、断开时，下列说法正确的是（）AS 接通时，2A先达到最亮，稳定后1A与2A亮度相同BS 接通时，1A先达到最亮，稳定后1A与2A亮度相同C电路稳定后断开 S 时，2A先熄灭，1A闪亮后熄灭D电路稳定后断开 S 时，1A闪亮后与2A一起熄灭4如图甲所示，圆形线圈 P 静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管 Q，P 和 Q 共轴，Q 中通有变化电流 i，电流随时间变化的规律如图乙所示。P 所受的重力为 G，桌面对 P 的支持力为NF，P 始终保持静止状态，则（）A零时刻NFG，此时 P 无感应电流南阳一中南阳一中 2022 年秋期高二年级第四次月考物理试题年秋期高二年级第四次月考物理试题答案第 2

4、页，共 8页B1t时刻NFG，P 有收缩的趋势C2t时刻NFG，此时 P 中感应电流最大D3t时刻NFG，此时穿过 P 的磁通量最大5如图所示，一根粗细均匀、长为1mL、质量为0.01kgm 的导体棒ab从中点处弯成60角，将此导体棒放入磁感应强度大小为0.4TB、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，导体棒两端a、b悬挂于两根相同的弹簧下端，弹簧均处于竖直状态。当导体棒中通有1AI 的电流时，两根弹簧比自然长度各缩短了0.01mx，则下列说法中正确的是（）A导体中电流的方向为aObB每根弹簧的弹力大小为0.1NC弹簧的劲度系数为5N/mD若仅改变电流方向，则弹簧将会比自然长度各伸长0.01m6如图所

5、示，半径为 L 的小圆与半径为 3L 的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆与导轨之间的环形区域存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。现将一长度为 3L 导体棒置于磁场中，让其一端 O 点与圆心重合，另一端 A 与圆形导轨良好接触。在 O 点与导轨间接入一阻值为 r 的电阻，导体棒以角速度绕 O 点沿逆时针方向做匀速圆周运动，其他部分电阻不计。下列说法正确的是（）A导体棒 O 点的电势比 A 点的电势高B电阻两端的电压为292B LC在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量为28 B LrD在导体棒旋转一周的时间内，电阻产生的焦耳热为248B Lr7如图甲所示的变压器电路中，理

6、想变压器原、副线圈匝数之比为 1:2，a、b 输入端输入如图乙所示的交变电流，副线圈电路中电阻 R=1，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是（）A电压表的示数为 210VB电流表的示数为10AC电阻 R 的功率为 10 WD电路中的电流在 1 s 内方向改变 50 次8如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框 ABC，其中 AB=L，BC=2L，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为 L，导线框 BC边与虚线边界垂直现让导线框从图示位置开始沿 BC 方向匀速穿过磁场区域设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运

7、动距离 x 的函数关系图象正确的是（）答案第 3页，共 8页ABCD9利用电场、磁场控制电荷的运动，在现代科技领域有着广泛应用，如图所示，下列四种器件中（均不计粒子重力），关于带电粒子运动的说法正确的是（）A甲图中从左侧射入的粒子，无论正、负均有可能沿直线射出B乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板 A 带正电C丙图中通过励磁线圈的电流越小，电子的运动径迹半径越大答案第 4页，共 8页D丁图中只要回旋加速器的 D 形盒足够大，加速粒子就能获得任意大的速度10如图，理想变压器原线圈与定值电阻 R0、电流表串联后接在220 2sin100(V)ut的交流电源上，副线圈接电压表和滑动变阻器 R，原

8、、副线圈匝数比为 2:1，已知 R0=16，R 的最大阻值为 10，电流表、电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（）A若将 R 的滑片 P 向上滑动，则电压表示数变大，电流表示数变小B若将 R 的滑片 P 向上滑动，则电压表示数不变，电流表示数变小C当 R=4时，理想变压器的输出功率最大D当 R=8时，理想变压器的输出功率最大11如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，EGF=30。，已知磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。F处有一粒子源，沿FG方向发射出大量带正电荷q的同种粒子，粒子质量为m，粒子的初速度0v大小可调，粒子重力不计，则下列说法正确的是（）A0v取合适值，粒子可以到达E点B能到

9、达EF边界的所有粒子所用的时间均相等C粒子从F运动到EG边所用的最长时间为56D若粒子能到达EG边界，则粒子速度越大，从F运动到 EG 边的时间越长12 如图所示，相距为 d 的两条水平虚线 L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，正方形线圈 abcd边长为 L（Ld），质量为 m，电阻为 R，将线圈在磁场上方高 h 处静止释放，cd 边刚进入磁场时速度为 v0，cd 边刚离开磁场时速度也为 v0，则线圈穿越磁场的过程中（从 cd 边刚进入磁场起一直到 ab 边离开磁场为止），则以下说法中正确的是（）A感应电流所做的功为 2mgdB线圈下落的最小速度一定为2g hLdC线圈下

10、落的最小速度可能为22mgRB LD线圈进入磁场和穿出磁场的过程比较，所用的时间不一样二、填空题（本题共两小题，二、填空题（本题共两小题，10 空，每空空，每空 2 分，共分，共 20 分）分）13某次用螺旋测微器测金属丝直径 d，用游标卡尺测金属丝的长度 l，示数如图丙所示，则 d=_mm，l_cm。答案第 5页，共 8页14 某同学利用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中定值电阻 R0的阻值为 4，电流表 A 为理想电表。实验中，改变电阻箱的阻值，测出多组电阻箱的阻值 R 以及对应的电流表示数 I，作出1RI关系图像如图乙所示。（1）根据如图甲所示的电路，可得1RI的函数关系式为1

11、I=_；（2）该电源的电动势 E=_V、内阻 r=_；（结果均保留两位有效数字）（3）若电流表的内阻不可忽略，则因此造成电动势 E 的测量值_（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。15热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），PTC 的电阻随温度的升高而增大，NTC的电阻随温度的升高而减小。为研究一热敏电阻 Rx 的伏安特性，实验室可供选择的主要器材如下：A电流表 A1（量程 15mA，内阻 10.0）B电流表 A2（量程 0.3A，内阻约 0.3）C滑动变阻器（01000）D滑动变阻器（020）E.定值电阻（阻值 990.0）F.定值电阻（阻值 90.0）G.

12、电源 E（电动势 15V，内阻可忽略）H.开关一个导线若干答案第 6页，共 8页某同学设计了图甲的电路图进行研究，完成下列填空。(1)为确保实验有较高的精度并方便操作，则滑动变阻器而 R1应选择_，定值电阻 R2应选择_（填器材前的字母）。(2)正确选择 R2后，反复调节滑动变阻器，读出 A1、A2的示数 I1，I2，描绘出 I1-I2图线，如图乙所示。则该热敏电阻是_（选填“PTC”或“NTC”）；(3)当 A1的示数 I110mA 时，热敏电阻 Rx的阻值为（保留两位有效数字）。三三、计算题（本题共计算题（本题共 4 小题，共小题，共 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

13、步骤，只写出最后结果分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16（10 分）如图所示的电路中，电容器的电容125 10FC，定值电阻11R ，22R ，33R ，46 R，电源的电动势 E3V，内电阻 r0.75，电表均为理想电表。求：（1）电键1K闭合、2K断开时，电容器所带的电荷量；（2）电键1K、2K闭合且电路稳定后，电流表的示数；（3）电键1K闭合后，当电键2K由断开到闭合后稳定时，电容器的电量变化量。17（10 分）如图，宽度为 l=1m 的

14、金属导轨 ABCD 与水平面成=37角，质量为 m=0.1kg、有效长度为 l=1m 的金属杆 MN 水平放置在导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为=0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。空间存在着竖直向下磁感应强度为 B0=1T 的匀强磁场。已知 AN=l=1m，重力加速度 g 取 10m/s2，sin37=0.6。（1）若开关 S1断开、S2闭合时，调节滑动变阻器使杆始终静止，求通过杆的电流范围。（2）若开关 S1闭合、S2断开的同时，给杆一沿斜面向下的速度 v=1m/s，则 B 应怎样随时间 t 变化可保证杆做匀速答案第 7页，共 8页运动。18（12 分）如图所示，两根光滑金属平行导轨放在

15、水平面上，左端向上弯曲且光滑，右端水平部分足够长，导轨间距为0.4mL，电阻不计。水平段导轨所处空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小1.0TB。质量为0.1kgbm，电阻为0.2bR 的金属棒 b 垂直导轨放置其上，它与磁场左边界AA的距离为00.5mx，现将质量为0.2kgam，电阻为0.1aR 的金属棒 a 从弯曲导轨上高为0.45mh 处由静止释放，使其沿导轨运动，两金属棒运动过程中不会相撞，最终两棒做匀速运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度g取210m/s，求：（1）金属棒 a 刚越过磁场左边界AA时，流过金属棒 a 的电流方向及它两端的电压大小；（2）金

16、属棒匀速运动前，a 棒上产生的焦耳热；（3）两金属棒匀速运动时，a、b 两棒的间距1x是多大。19 如图所示，半径为 R 的圆形区域，圆心位于平面直角坐标系原点 O，其内充满垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B0；在第四象限 xR 空间充满沿 y 轴正方向的匀强电场。位于 x 轴上的离子源以恒定速度射出电荷量为 q、质量为 m 的正离子，离子沿 x 轴正方向进入磁场，经坐标点（4R，0）离开电场。己知离子离开磁场时速度方向与 x 轴正方向的夹角=60。忽略离子间的相互作用，不计重力。求（1）离子在圆形区域中运动时的速度的大小 v；（2）电场强度的大小 E。答案第 8页，共

17、8页南阳一中南阳一中 2022 年秋期高二年级第四次月考物理试题答案年秋期高二年级第四次月考物理试题答案(详解详解)1B【详解】电容QCU、磁感应强度FBIL安都用到了比值定义法，电流UIR不是用比值法定义的，故 A 错误；规定小磁针静止时，N 极指向即为该位置磁场方向，而地理的南极为地磁的北极，故可自由转动的小磁针，在地面上静止时，其 N 极指向地磁的南极附近，故 B正确；根据公式 F=BILsin，通电导线在磁场中受到的安培力大，该处磁场的磁感应强度不一定强，还与电流的大小、电流方向与磁场方向的夹角有关，故 C 错误；正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方

18、向相反，运动电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直，故 D 错误所以 B 正确，ACD 错误2B【详解】A从图中可以看出，带电粒子由静止开始向下运动，说明重力和电场力的合力向下，洛伦兹力指向弧内，根据左手定则可知液滴带负电，故 A 错误；B从 A 到 C 的过程中，重力正功，而电场力做负功，洛伦兹力不做功，但合力仍做正功，导致动能仍增大，从 C 到 B 的过程中，重力做负功，电场力做正功，洛伦兹力不做功，但合力却做负功，导致动能减小，所以在 C 点动能最大。故 B 正确；C从 A 到 C 过程液滴克服电场力做功，故电势能增加，故 C 错误；D除重力以外的力做的功等于机械能的变化量，从 C 到

19、B 的过程中，电场力做正功，洛伦兹力不做功，机械能增大，故 D 错误。故选 B。3C【分析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析。对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它就是一个普通电阻（若电阻不计则就相当于导线）；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源。【详解】AB1A和2A在 S 接通时立即发光，由于电感线圈 L 的作用，1A会逐渐变暗，稳定后熄灭；2A亮度会逐渐增强，1A熄灭时2A达到最亮，选项 AB 错误；CD电路稳定后断开 S 时，2A立即熄灭；而1A与电感线圈 L 组成回路，会闪亮后熄灭，选项 C 项正确、D

20、 项错误。故选 C。4D【详解】A零时刻线圈 Q 中电流变化率为零，根据楞次定律可知线圈 P 中感应电流为零，不受安培力作用，因此 FN=G，选项 A 错误；Bt1时刻线圈 Q 中电流减小，根据楞次定律可知为阻碍磁通量变化，线圈 P 的面积有增大的趋势，同时受到向上的安培力，因此 FNG，选项 B 错误；C t2时刻线圈 Q 中电流变化率最大，线圈 P 中磁通量变化率最大，此时 P 中感应电流最大，因线圈 Q 中电流为零，二者之间没有安培力，说明 FN=G，选项 C 错误；Dt3时刻线圈 Q 中电流最大，线圈 P 中磁通量最大，但因磁通量变化率为零，线圈 P 无感应电流，二者之间没有安培力，因

21、此 FN=G，选项 D 正确。故选 D。5C【详解】A由题意知通电后弹簧比原长缩短了，说明安培力方向向上，由左手定则可知，电流方向由bOa，A 错误；B通电后，ab 导体的有效长度为0.5m2Ll 受到的安培力为0.2NFBIl根据平衡条件有2FFmg弹解得0.05NF弹B 错误；C根据胡克定律得Fk x 弹解得5N/mkxF弹C 正确；D仅改变电流方向，则受到的安培力的大小不变，方向变为向下，设弹簧将会比自然长度伸长x，则有2mgFkx解得0.03mx D 错误。故选 C。6C【详解】A由右手定则可知，外电路中感应电流由 A 流向 O，则 O 点电势比 A 点电势低，A 错误；B感应电动势2

22、3(2)(2)42LLEBL vBLBL电阻两端电压24UEBLB 错误；C电路中电流为24EBLIrr周期为2T在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量为28 BLqITrC 正确；D在导体棒旋转一周的时间内，电阻产生的焦耳热为24232 B LQI rTrD 错误。故选 C。7C【详解】根据电流的热效应可知，输入电压的有效值为 U1，则有：222122 2()()2222UTTRRTR，解得：U1102V，根据1122UnUn得：U210V，故A 错误；根据输入功率与输出功率相同可得：U1I122UR，解得：I1210A，故 B 错误；电阻消耗的功率为：P=22UR10W，故 C 正确；

23、由乙图可知，在一个周期内电流改变 2 次，故 1s 内电流方向改变的次数为：n10.022=100 次，故 D 错误；故选 C.点睛：能够根据图象得到我们需要的物理信息，掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题8D【详解】在线圈进入 0-L 范围时，线圈内产生的感应电流为逆时针方向；切割磁感线的有效长度从 0 均匀增加到2L，可知感应电流均匀增加；从 L-2L，线圈切割磁感线的有效长度为2L不变，感应电流不变，方向为逆时针方向；从 2L-3L，线圈切割磁感线的有效长度从2L逐渐增加到 L，则感应电动势增加到原来的 2 倍，感应电流增加到 2 倍，方向为顺时针

24、方向，故选 D.9AC【详解】A甲图中带正电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的电场力和向上的洛伦兹力，当两个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出；当带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的洛伦兹力和向上的电场力，当两个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出，A 正确；B乙图中等离子体进入上下极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，正粒子向B 极板偏转，负粒子向 A 极板偏转，因此极板 A 带负电，极板 B 带正电，B 错误；C丙图中通过励磁线圈的电流越小，线圈产生的磁场越弱，电子的运动由洛伦兹力提供向心力，则有2vevBmRmvReB由上式可知，当电子的速度一定时，磁感应强度越小，电子的运

25、动径迹半径越大，C 正确；D丁图中只要回旋加速器的 D 形盒足够大，加速粒子就能获得较大的能量，具有较大的速度，可当能量达到 25MeV30MeV 后就很难再加速了，原因是按照狭义相对论，粒子的质量随速度的增大而增大，而质量的变化会导致其回旋周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步，因此加速粒子就不能获得任意速度，D 错误。故选 AC。10AC【详解】AB对原、副线圈回路，有110UUI R22UI R112221UnUn122112InIn所以210210110224UUI RI RI RI RI R由此可知，当滑片 P 向上滑动时，R 阻值增大，U 保持不变，则 I1减小，U2增大，所以

26、电压表示数变大，电流表示数变小，故 A 正确，B 错误；CD对于理想变压器，其输入功率等于输出功率，即21 110111()16220PU IUI R III 根据二次函数知识可知，功率最大时155A8I，m756.25WP 所以255A4I，255VU，224URI 故 C 正确，D 错误。故选 AC。11BC【详解】A当粒子运动轨迹与 EG 边相切时，轨迹如图：根据几何关系得：+=cos30rr EF再由圆周运动公式200=mvqv Br可得0=qBrvm此时 r 是定值。若粒子速度大于0v，粒子会从 EG 边出来；若粒子速度小于0v，粒子会从EF 边出来，无法到达 E 点，故 A 错误；

27、B能从 EF 边出射的粒子运动轨迹都为半圆，因为粒子的周期与速度无关，所以到达 EF边界的所有粒子所用的时间均相等，故 B 正确；CD由圆周运动公式22002=vqv B mmrrT可得2=mTqB即粒子在磁场中做圆周运动的周期只与比荷和磁感应强度有关。由选项 A 可知，当0=qBrvm时，粒子运动轨迹与 EG 边相切，此时圆心角最大为150，时间最长为1505=3606mtTqB粒子速度越大，对应的圆心角越小，运动时间越短；故 C 正确，D 错误；故选 BC。12ABC【详解】A根据能量守恒研究从 cd 边刚进入磁场到 cd 边刚穿出磁场的过程：动能变化为0，重力势能转化为线框产生的热量Q=

28、mgdcd 边刚进入磁场时速度为 v0，cd 边刚离开磁场时速度也为 v0，所以从 cd 边刚穿出磁场到ab 边离开磁场的过程，线框产生的热量与从 cd 边刚进入磁场到 cd 边刚穿出磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从 cd 边进入磁场到 ab 边离开磁场的过程，产生的热量Q=2mgd所以感应电流做的功为 2mgd。故 A 正确；B因为进磁场时要减速，即此时的安培力大于重力，速度减小，安培力也减小，当安培力减到等于重力时，线圈做匀速运动，全部进入磁场将做加速运动，设线圈的最小速度为 v，可知全部进入磁场的瞬间速度最小。由动能定理，从 cd 边刚进入磁场到线框完全进入时，则有，综上所述，线圈的

29、最小速度为2201122mvmvmgLmgd又进入磁场前有2012mghmv解得最小速为2()vg hLd故 B 正确；C线框进入磁场过程，可能先做减速运动，在完全进入磁场前可能做匀速运动，因为完全进入磁场时的速度最小，则有22gBRmL v则最小速度可能为22mgRvB L故 C 正确；D线圈进入磁场和出离磁场时的初速度都相同，故进入磁场和出离磁场的运动情况相同，可知进入磁场的时间与出离磁场的时间相同，选项 D 错误。故选 ABC。131.843 mm（1.842 mm 1.85 mm）4.240 cm由图示螺旋测微器可知，其示数为d=1.5 mm+34.3 0.01 mm=1.843 mm

30、估读出 1.842 1.844 mm 均正确；6由图示游标卡尺可知，其示数为l=42 mm+8 0.05 mm=42.40 mm=4.240 cm140+1+RrREE201.0等于【详解】（1）1由闭合电路欧姆定律得0EIRRr所以所以1RI的关系式为011RrRIEE（2）2由乙图可知，图像的斜率为1110.750.25V0.05V10E解得20VE 3当0R 时，110.25AI，所以140.25A20Vr解得1.0r（3）4若电流表内阻不可忽略，则1RI的关系式应为0A11RrrRIEE图像的斜率仍为1110.750.25V0.05V10E所以电动势的测量值等于真实值。15DENTC6

31、1（5663）【详解】(1)1由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择 D。2把电流表 A1与定值电阻串联改装成电压表测电压，电源电动势为 15V，可以把 A1改成成量程为 15V 的电压表，串联分压电阻阻值A13A115 10.0990.015 10gURRI故定值电阻应选择 E。(2)3由图乙所示图象可知，随 I2增大 I1增大，热敏电阻两端电压 U 增大，流过热敏电阻的电流 I 增大，热敏电阻实际功率 P=UI 增大，热敏电阻温度升高；由图乙所示图象可知，随I2增大，图线上的点与坐标原点连线的斜率减小，图线上点与坐标原点连线的斜率表示热敏电阻阻值，因此随

32、温度升高热敏电阻阻值减小，因此热敏电阻是 NTC。(3)4由图乙所示图象可知，I1=10mA=0.010A 时 I2=0.175A，此时热敏电阻阻值1A12x210.01010.0990.0610.1750.010IrRRII16（1）124 10C；（2）0.75A；（3）124 10C【详解】（1）电键2K断开时，电流表示数112EIRRr得10.8AI 电容器的电荷量为121114 10CQCI R（2）电键1K、2K闭合后，外电阻 123412342.25RRRRRRRRR总电流1AEIRr电压表示数22.25VUIR电流表的示数2212UIRR得20.75AI（3）电键1K、2K闭合

33、后，电容两端电压21230UIRIIR所以此时电容器的电荷量为20Q 故电容器的电量变化量12124 1C0QQQ17（1）240A7I；（2）1(T)1Bt【详解】（1）由题意可得sincosmgmg故通过杆的电流最小值min0I即可。若杆受到沿斜面向下的最大静摩擦力，则此时通过杆的电流最大为maxI，其受到的安培力为max0FIlB方向水平向右，受力分析图如下由受力平衡可得NsincosmgFFNcossinFmgF联立解得max24A7I综上可得通过杆的电流范围为240A7I（2）开关 S 闭合后，由于sincosmgmg可知若回路中无电流，则杆所受滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，为

34、使杆保持匀速直线运动，则闭合回路 ABMN 中磁通量应保持不变，即20()lBlBlvt代入数据得1(T)1Bt18（1）流过金属棒 a 的电流方向由A指向A，0.8V；（2）0.1J；（3）0.125m【详解】（1）金属棒 a 到达水平部分的过程，根据机械能守恒2012aam ghm v解得023m/svgh此时的电动势为01.2VEBLv根据右手定则，可知流过金属棒 a 的电流方向由A指向A。金属棒 a 两端电压为0.21.2V0.8V0.1 0.2babRUERR（2）两金属棒所受安培力大小相等、方向相反，两金属棒最终以相等的速度v做匀速运动，两金属棒组成的系统满足动量守恒定律，则有0(

35、)aabm vmm v解得2m/sv 设总焦耳热为Q，根据能量守恒可得22011()0.3J22aabQm vmm va 棒上产生的焦耳热为0.1JaaabRQQRR（3）安培力冲量为F tBILtBqL安又ababababEBL xtqI tttRRRRRRRR对 b 棒，根据动量定理可得220babB LxF tm vRR安解得3m8x 则两金属棒匀速运动时，a、b 两棒的间距为1030.5mm0.125m8xxx19（1）03qB Rvm；（2）202 33qB REm【详解】（1）粒子在圆形磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力、则2mvqvBr由几何知识得tan2Rr解得03qB Rvm（2）进入电场区时，纵坐标为tanyR 进入电场时速度沿坐标轴分解cosxvvsinyvv粒子在电场中 x 轴方向做匀速直线运动，运动时间3cosRtv粒子在 y 轴方向做匀变速直线运动，加速度qEam23tan3tan2cosqERRRm v 解得202 33qB REm