2021-2022学年福建省福州市高二（下）期末物理试卷（附答案详解）.pdf

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1、(2)粒子离开磁场时距N点的距离L为端;(3)粒子从C点运动到F点所用的时间t为 驷+世 匿3qB q EB【解析】(1)粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式可解；(2)作出粒子运动轨迹图如图，由几何关系可求粒子离开磁场时距N点的距离L；(3)粒子在磁场中转过的圆心角结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间；粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动规律求在电场中运动时间：粒子从C点运动到F点所用的时间为两个场中运动时间之和。本题考查带电粒子在电磁场中的运动，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况,再选择合适方法处理。对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其

2、分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由儿何知识求解半径，运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间。33.【答案】解：(1)前2s内金属棒ab做匀加速直线运动，t=2s时的速度为u=at=2 x2m/s=4m/s棒Qb切割磁感线，产生的感应电动势为E=BLv=0.5x2x4V =4V由闭合电路欧姆定律得/=9=4AK 1t=2s时由牛顿第二定律有尸-BIL=m a,联立解得F=8N；(2)t=2s时拉力尸的功率为P=Fv=8 x 4=32W棒ab最终做匀速运动，设棒ab的最大速度为方,棒受力平衡，则有B/mL

3、=Ovm其中勉=笠言，联立解得7 n=4&m/s;(3)设撤去拉力产后，棒协运动的距离为总撤去拉力产后，以金属棒ab为研究对象，取向右为正方向，由动量定理得 BI Lt=0 mvm又q=亘=丝=出，代入上式解得x=8V2m1R R R根据功能关系可知棒ab产生的热量Q 代入数据解得：Q=128/答：(l)2s时拉力F的大小为8N；(2)棒ab的最大速度为4&m/s；(3)撤去拉力后，棒ab产生的热量为1281,运动的距离为8位 rn。【解析】(1)前2s内金属棒ab做匀加速直线运动，由f =at求出2s时的速度，由E=BLu求出感应电动势，由闭合电路欧姆定律求感应电流，再由牛顿第二定律和安培力公式F=B/L相结合求2s时拉力F 的大小；(2)棒ab最终做匀速运动，根据平衡条件和功率公式求最大速度；(3)撤去拉力尸后，根据动量定理求棒ab运动的距离，根据功能关系解得热量。本题通过金属棒在磁场中的运动考查逻辑推理能力和分析综合能力。本题需要利用牛顿运动定律、法拉第电磁感应定律及动量定理等知识解题。要知道动量定理是求电磁感应问题中电荷量或导体棒滑行距离常用方法。第34页，共34页