1.2023年的諾貝爾物理學(xué)獎授予“采用實驗方法產(chǎn)生阿秒脈沖光的技術(shù)”，阿秒脈沖光是一種非常短的光脈沖，其持續(xù)時間在阿秒的量級，即10?18s，則( )
A. 阿秒是導(dǎo)出單位B. 阿秒是國際單位制的基本單位
C. 阿秒對應(yīng)的物理量是國際單位制的基本量D. 阿秒對應(yīng)的物理量是矢量
2.如圖，某滑雪愛好者從傾角一定的雪道上A點由靜止滑下，滑到水平雪道上C點時速度剛好為零，滑雪愛好者經(jīng)過傾斜雪道的最低點B點時速度大小不變。若滑雪愛好者在傾斜和水平雪道上均做勻變速直線運動，已知從A到C運動的路程為60m，時間為40s，則該滑雪愛好者經(jīng)過B點時的速度大小為( )
A. 5m/sB. 3m/sC. 4m/sD. 2m/s
3.在足球場上罰任意球時，防守運動員會在球門與罰球點之間站成一堵“人墻”，以增加防守面積，防守運動員會在足球踢出瞬間高高躍起，以增加防守高度。如圖所示，虛線是某次射門時足球的運動軌跡，足球恰好擦著橫梁下沿進入球門，忽略空氣阻力和足球的旋轉(zhuǎn)，下列說法正確的是( )
A. 足球上升到最高點時的速度為0
B. 足球下降過程中重力的功率一直在增大
C. 足球在飛行過程中機械能先減小后增大
D. 只要防守運動員跳起的最大高度超過軌跡最高點，就一定能“攔截”到足球
4.如圖為氫原子能級示意圖，下列說法正確的是( )
A. 一個處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可以發(fā)出6種頻率的光
B. 當(dāng)處于基態(tài)的氫原子受到動能為13.6eV的粒子轟擊時，氫原子一定會電離
C. 處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為12.1eV的光子并發(fā)生躍遷
D. 處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，電子的動能增大，原子的電勢能減小，原子的能量減小
5.3月30日，我國以“一箭四星”方式，成功將四顆干涉合成孔徑雷達衛(wèi)星運送到700km的軌道上。該組衛(wèi)星在軌構(gòu)成國際上首個車輪式衛(wèi)星編隊，三顆衛(wèi)星圍繞中心衛(wèi)星，并保持車輪狀繞地球運行。下列關(guān)于四顆衛(wèi)星的說法正確的是( )
A. 該衛(wèi)星編隊的運行速度大于7.9km/sB. 四顆衛(wèi)星均處于平衡狀態(tài)
C. 四顆衛(wèi)星繞地球運動的周期相同D. 四顆衛(wèi)星通過衛(wèi)星間的萬有引力保持隊形
6.物理學(xué)中有很多關(guān)于圓盤的實驗，第一個是法拉第圓盤，圓盤全部處于磁場區(qū)域，可繞中心軸轉(zhuǎn)動，通過導(dǎo)線將圓盤圓心和邊緣與外面電阻相連。第二個是阿拉果圓盤，將一銅圓盤水平放置，圓盤可繞中心軸自由轉(zhuǎn)動，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，第三個是費曼圓盤，一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動，在圓盤的中部有一個線圈，圓盤的邊緣固定著若干帶負電的金屬小球。以下說法正確的是( )
A. 法拉第圓盤在轉(zhuǎn)動過程中，圓盤中磁通量不變，有感應(yīng)電動勢，無感應(yīng)電流
B. 阿拉果圓盤實驗中，轉(zhuǎn)動圓盤，小磁針會同向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動小磁針，圓盤也會同向轉(zhuǎn)動
C. 費曼圓盤中，當(dāng)開關(guān)閉合的一瞬間，圓盤會逆時針(俯視)轉(zhuǎn)動
D. 法拉第圓盤和阿拉果圓盤都是電磁驅(qū)動的表現(xiàn)
7.在塑料瓶的側(cè)面開一個小孔，瓶中灌入清水，水就從小孔流出。讓激光透過瓶子水平射向小孔，如圖所示，激光將沿著水流傳播，關(guān)于這一現(xiàn)象描述正確的是( )
A. 這一現(xiàn)象的原理是利用了光的衍射
B. 綠色激光比紅色激光更容易沿水流傳播
C. 瓶中液面越低，激光越容易沿水流傳播
D. 激光器距水瓶越近，激光越容易沿水流傳播
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.杜甫在《曲江》中寫到：穿花蛺蝶深深見，點水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處，“蜻蜓點水”時形成一列水波向四周傳播(可視為簡諧橫波)，A、B、C三點與S在同一條直線上，圖示時刻，A在波谷，與水平面的高度差為H、B、C在不同的波峰上。已知波速為v，A、B在水平方向的距離為a，則下列說法正確的是( )
A. 水波通過尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射
B. A點振動頻率為2va
C. 到達第一個波峰的時刻，C比A滯后3av
D. 從圖示時刻開始計時，A點的振動方程是y=Hsin(πvat?π2)
9.如圖，以正方形abcd的中心為原點建立直角坐標(biāo)系xOy，坐標(biāo)軸與正方形的四條邊分別平行。在a、c兩點分別放置正點電荷，在b、d兩點分別放置負點電荷，四個點電荷的電荷量大小相等。以O(shè)點為圓心作圓，圓的半徑與正方形的邊長相等，圓與坐標(biāo)軸分別交于M、N、P、Q四點。規(guī)定無窮遠處電勢為零，下列說法正確的是( )
A. N點電場強度方向沿x軸正向
B. M點和N點電勢相同
C. 另一正點電荷從M點沿x軸移動到P點電場力先做正功
D. 另一正點電荷沿圓周移動一周，電場力始終不做功
10.如圖所示，豎直輕彈簧兩端連接質(zhì)量均為m的兩個小物塊A、B，置于水平地面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小物塊C從A的正上方h處由靜止釋放，物塊C與A碰后粘在一起繼續(xù)向下運動。已知在以后的運動過程中，當(dāng)A向上運動到最高點時，B剛好要離開地面。重力加速度為g，下列說法正確的是
( )
A. 此彈簧的勁度系數(shù)為8mgh
B. 此彈簧的勁度系數(shù)為4mgh
C. 物塊A運動過程中的最高點距離其初始位置為h4
D. 物塊A運動過程中的最低點距離其初始位置為h2
三、實驗題：本大題共2小題，共12分。
11.如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗。有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H?d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。則：
(1)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=__________cm。
(2)多次改變高度H，重復(fù)上述實驗，作出1t 2隨H的變化圖像如圖丙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式：1t 02=___________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒。
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp?ΔEk將__________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
12.用圖所示裝置測量磁場的滋感應(yīng)強度和某導(dǎo)電液體(有大量的正、負離子)的電阻率．水平管道長為l、寬度為d、高為h，置于豎直向上的勻強磁場中．管道上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S、電阻箱R、靈敏電流表G(內(nèi)阻為Rg)連接．管道內(nèi)始終充滿導(dǎo)電液體，液體以恒定速度v自左向右通過．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的取值，記下相應(yīng)的電流表讀數(shù)。
(1)與N板相連接的是電流表G的__________極(填“正”或“負”)．

(2)將實驗中每次電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流表讀數(shù)I繪制出1I?R圖像為圖所示的傾斜直線，其延長線與兩軸的交點坐標(biāo)分別為(?a,0)和(0,b)，則磁場的磁感應(yīng)強度為__________，導(dǎo)電液體的電阻率為__________．
四、計算題：本大題共3小題，共42分。
13.如圖所示，某實驗小組將帶刻度的導(dǎo)熱容器放在水平地面上，用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體，活塞能無摩擦滑動，這樣就改裝成一個“溫度計”。當(dāng)活塞靜止在距容器底為h1時，氣體的溫度為T1。已知容器的橫截面積為S，高度為3h1，重力加速度為g，大氣壓強恒為p0。求：
(1)該溫度計能測量的最高溫度Tm；
(2)當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞由h1位置緩慢上升到容器最高點的過程中，氣體內(nèi)能的變化量ΔU。
14.一種自動計數(shù)的呼拉圈深受人們歡迎，如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，軌道內(nèi)有一滑輪，滑輪與配重通過輕繩連接，其模型簡化如圖乙所示，已知配重質(zhì)量0.4kg，繩長為0.3m，懸掛點到腰帶中心的距離為0.12m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。不計一切阻力，繩子與豎直方向夾角θ=37°，g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)細繩的拉力；
(2)配重做勻速圓周運動的速度；
(3)配重從靜止開始加速旋轉(zhuǎn)至θ=37°的過程中，繩子對配重所做的功。
15.如圖所示，兩對電阻不計、間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)角處用一小段光滑絕緣的弧形材料平滑連接。傾斜導(dǎo)軌與水平地面的夾角θ=30°，上端連接電阻R1=R0，大小B1=B的勻強磁場Ⅰ垂直于整個傾斜導(dǎo)軌向上。水平導(dǎo)軌上靜置著U形導(dǎo)線框cdef，cd邊和ef邊均緊密貼合導(dǎo)軌，右側(cè)MN和PQ之間有寬為2L、豎直向上的勻強磁場Ⅱ，大小B2未知，末端連接電阻R2=2R0。質(zhì)量為m、電阻為R0、長也為L的導(dǎo)體棒ab垂直于傾斜導(dǎo)軌由靜止釋放，在到達底端前已開始勻速運動，后進入水平導(dǎo)軌與線框cdef發(fā)生碰撞，立即連成閉合線框abed，然后再進入勻強磁場Ⅱ。已知U形線框cdef的三條邊與導(dǎo)體棒ab完全相同，重力加速度為g，導(dǎo)體棒和線框在運動中均與導(dǎo)軌接觸良好。
(1)求ab棒在傾斜導(dǎo)軌上所受重力的最大功率：
(2)若閉合線框abed在完全進入磁場Ⅱ之前速度減為零，求電阻R2產(chǎn)生的熱量：
(3)若閉合線框abed剛好運動到磁場Ⅱ的右邊界線PQ處時速度減為零，求磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度B2。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本題考查單位制。國際單位制中的基本物理量為長度、質(zhì)量、時間、溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強度，基本物理量的單位為基本單位，即米、千克、秒、開爾文、安培、摩爾、坎德拉；“阿秒”是一個單位，對應(yīng)的物理量是時間，應(yīng)為國際單位制的基本量。矢量是既有大小又有方向的量，遵循平行四邊形定則。
【解答】
ABC.國際單位制中的基本物理量為長度、質(zhì)量、時間、溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強度，基本物理量的單位為基本單位，即米、千克、秒、開爾文、安培、摩爾、坎德拉；“阿秒”是一個單位，對應(yīng)的物理量是時間，應(yīng)為國際單位制的基本量，故C正確，AB錯誤；
D.阿秒對應(yīng)的物理量是時間只有大小為標(biāo)量，故D錯誤。
故選C。
2.【答案】B
【解析】B
【詳解】設(shè)滑雪愛好者經(jīng)過B點時的速度大小為v，則有
xAC=v2t1+v2t2
t=t1+t2
聯(lián)立解得
v=3m/s
故選B。
3.【答案】B
【解析】【分析】
本題考查斜拋運動，解題關(guān)鍵是掌握運動的合成與分解規(guī)律，明確斜拋運動在水平方向是勻速直線運動，豎直方向為豎直上拋運動。
根據(jù)P=mgvy分析重力的瞬時功率。掌握機械能守恒的條件是只有重力(或者彈力)做功。
【解答】
足球做斜拋運動，水平方向做勻速直線運動，故足球在最高點時的速度不為0，A項錯誤;
足球在下降過程中，重力的瞬時功率P=mgvy一直在增大，故B項正確;
由于忽略空氣阻力，只有重力做功，故飛行過程中足球的機械能守恒，C項錯誤;
即使防守運動員跳起的最大高度超過軌跡最高點，若起跳時機不對，仍然無法攔截到足球，D項錯誤。
4.【答案】D
【解析】【分析】
本題考查能級躍遷。發(fā)生能級躍遷時，吸收或者輻射的光子能量正好等于能級差。大量氫原子從n能級躍遷，最多發(fā)出的光子數(shù)為Cn2，一個氫原子從n能級躍遷，最多發(fā)出的光子數(shù)為n?1。如果用光子照射氫原子發(fā)生能級躍遷時，光子能量必須恰好等于能級差，大于與小于都不可以。如果用光子照射氫原子發(fā)生電離，則光子能量必須大于等于氫原子的電離能。如果用實物粒子撞擊氫原子，實物粒子的能量大于等于能級差都可以發(fā)生躍遷。
【解答】
A.一個處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可發(fā)出3種不同頻率的光，故A錯誤；
B.當(dāng)處于基態(tài)的氫原子受到動能為13.6eV的粒子轟擊時，若為光子，則氫原子一定會電離，若為其它實物粒子，氫原子不會電離，故B錯誤；
C.處于基態(tài)的氫原子若吸收一個12.1eV的光子后的能量為： ?13.6eV+12.1eV=?1.5eV，由于不存在該能級，所以用12.1eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子時，電子不可能躍遷，故C錯誤；
D.氫原子中的電子從高能級向低能級躍遷時軌道半徑減小，該過程中電場力做正功，電勢能減小，動能增大，原子的能量減小，故D正確。
故選D。
5.【答案】C
【解析】C
【詳解】A.地球衛(wèi)星運行速度均小于第一宇宙速度，故A錯誤；
B.衛(wèi)星做圓周運動，處于非平衡態(tài)，故B錯誤；
C.四顆衛(wèi)星繞地球做圓周運動，并保持隊形不變，故周期相同，C正確；
D.衛(wèi)星間的引力極小，不足以改變衛(wèi)星的隊形，事實上該衛(wèi)星隊列處于太陽同步軌道，24小時不間斷接收太陽能，通過太陽能驅(qū)動衛(wèi)星保持隊列，故D錯誤。
故選C。
6.【答案】B
【解析】.B
【詳解】A.圓盤運動過程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；
B.阿拉果圓盤實驗中，轉(zhuǎn)動圓盤或小磁針，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，因安培力的作用，另個物體也會跟著轉(zhuǎn)動，屬于電磁驅(qū)動，故B正確；
C.開關(guān)閉合瞬間，圓板受到電場力作用而轉(zhuǎn)動，由于金屬小球帶負電，再根據(jù)電磁場理論可知，產(chǎn)生逆時針方向的電場，負電荷受到的電場力與電場方向相反，則有順時針電場力，圓盤會順時針(俯視)轉(zhuǎn)動，故C錯誤；
D.如果磁場相對于導(dǎo)體運動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來，這種作用就是電磁驅(qū)動，顯然法拉第圓盤是機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程，并不是電磁驅(qū)動，故D錯誤。
故選B。
7.【答案】B
【解析】B
【詳解】A.激光沿著水流傳播時，光在水和空氣的接觸面處發(fā)生全反射，激光將沿著水流傳播，這一原理與光導(dǎo)纖維相同，即利用了光的全反射，故A錯誤；
B.根據(jù)
sinC=1n
可知，折射率越大，全反射的臨界角越小，越容易發(fā)生全反射，綠色激光比紅色激光的，折射率大，所以綠色激光更容易沿水流傳播，故B正確；
C.瓶中液面越低，小孔處的壓強越小，則從孔中射出的水流速度會越小，水流軌跡會變得彎曲，激光在水和空氣界面處的入射角會越小，不容易發(fā)生全反射，所以瓶中液面越低，激光越不容易沿水流傳播，故C錯誤；
D.激光器距水瓶的遠近，不改變激光在水和空氣界面處的入射角，所以不影響激光在水中傳播，故D錯誤。
故選B。
8.【答案】ACD
【解析】ACD
【詳解】A.圖示時刻，A在波谷，B在波峰上，A、B在水平方向的距離為a，可知水波的波長為2a，大于1.5a，當(dāng)該水波通過尺寸小于波長的障礙物能發(fā)生明顯衍射，故A正確；
B.A點振動頻率為
f=vλ=v2a
故B錯誤；
C.由圖可知C比A距離波源多1.5λ，所以到達第一個波峰的時刻，C比A滯后
t=1.5λv=3av
故C正確；
D.圖示時刻A處于波谷，振幅為H，則A點的振動方程為
y=Hsin(2πft?π2)=Hsin(πvat?π2)
故D正確。
故選ACD。
9.【答案】AB
【解析】選ACD。
9.AB
【詳解】A．a(chǎn)、b處點電荷在N點形成的電場強度方向沿x軸正方向，c、d處點電荷在N點形成的電場強度方向沿x軸負方向，由等量異種點電荷在空間形成的電場的特點可知a、b處點電荷在N點形成的電場強度大于c、d處點電荷在N點形成的電場強度，所以N點場強方向沿x軸正方向，故A正確；
B.a、b處點電荷在N點的電勢為零，c、d處點電荷在N點的電勢也為零；同理，a、d處點電荷在M點的電勢也為零，b、c處點電荷在M點的電勢也為零，所以M點和N點電勢均為零，故B正確；
C.x軸為等勢面，電荷移動過程電場力做功為零，故C錯誤；
D.根據(jù)電勢疊加原理，圓周上各點電勢變化，所以另一正點電荷沿圓周移動一周，電場力會對其做功，故D錯誤。
故選AB。
10.【答案】ACD
【解析】【分析】本題考查了動量與能量的綜合應(yīng)用；解決本題的關(guān)鍵是要理清物體的運動過程，把握每個過程的物理規(guī)律，按時間順序列方程；對于彈簧，要分析彈簧的狀態(tài)，搞清C、A上升的高度與彈簧形變量的關(guān)系。
根據(jù)動能定理求出碰前C的速度，根據(jù)動量守恒、平衡條件，結(jié)合能量守恒定律求出物塊A運動過程中的最高點距離其初始位置；
根據(jù)胡克定律得出彈簧的勁度系數(shù)；
碰撞后C、A一起做簡諧運動，根據(jù)對稱性得出最高點的合力等于最低點的合力，據(jù)此求出物塊A運動過程中的最低點距離其初始位置。
【解答】解：C.根據(jù)動能定理有mgh=12mv02可得，碰前C的速度為v0= 2gh
C、A碰撞，根據(jù)動量守恒有mv0=2mv
可得，碰撞后C、A一起的速度為v=12 2gh
碰撞前，對A分析，根據(jù)平衡條件有kx1=mg
當(dāng)A向上運動到最高點時，對B分析，根據(jù)平衡條件有kx2=mg
則碰撞后瞬間與A向上運動到最高點瞬間，彈簧彈力大小相等，彈簧的彈性勢能相同，則根據(jù)能量守恒有12×2mv2=2mgH
可得，物塊A運動過程中的最高點距離其初始位置的距離為H，故C正確；
AB.由上述分析可知x1=x2=12H=18h
則彈簧的勁度系數(shù)為k=mgx1=8mgh，故A正確，B錯誤；
D.碰撞后C、A一起做簡諧運動，根據(jù)對稱性可知，最高點的合力等于最低點的合力，則有kx3?2mg =2mg+kx2
解得，最低點時彈簧的壓縮量為x3=58h
則物塊A運動過程中的最低點距離其初始位置的距離為d=x3?x1=12h，故D正確。
11.【答案】 0.725 2gd2H0 增大
【詳解】(1)[1]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為 0.05mm ，由圖可知小球的直徑
7mm+5×0.05mm=7.25mm=0.725cm
(2)[2]若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒，則有
mgH0=12mv2
其中
v=dt0
聯(lián)立解得
1t02=2gd2H0
(3)[3]由于該過程中有阻力做功，且高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后， ΔEp?ΔEk 將增大。

【解析】詳細解答和解析過程見答案
12.【答案】 負極 abdv a?Rglhd
【詳解】(1)[1]根據(jù)左手定則可知與N板相連接的是電流表G的負極；
(2)[2][3]根據(jù)歐姆定律有
E=I(R+Rg+r)
而
qvB=qEd
根據(jù)電阻定律有
r=ρdlh
解得
1I=(RgBdv+ρBlhv)+1Bdv?R
由 1I?R 圖像可知
k=ba=1Bdv
b=RgBdv+ρBlhv
解得
B=abdv
ρ=a?Rglhd

【解析】詳細解答和解析過程見答案
13.【答案】(1)因為 p 不變，氣體做等壓變化，有h1ST1=3h1STm
解得Tm=3T1
(2)對活塞由平衡知識得pS=mg+p0S
根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q?pS?2h1
得出ΔU=Q?2mg+p0Sh1。

【解析】本題考查理想氣體的實驗定律以及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，要注意明確研究對象為容器中的氣體，而且容器中的氣體經(jīng)歷等壓變化。
14.【答案】(1)5N，指向繩收縮的方向；(2)1.5m/s，方向沿軌跡的切線方向；(3)0.69J
【詳解】(1)根據(jù)題意，配重受豎直向下的重力mg和繩的拉力T，則平衡條件得
T=mgcs37°=5N
方向沿繩指向繩收縮的方向；
(2)根據(jù)題意，配重做勻速圓周運動，則
mgtan37°=mv2r
r=R+lsin37°
解得
v=1.5m/s
方向始終沿軌跡的切線方向；
(3)根據(jù)幾何關(guān)系可得配重上升的高度為
h=l?lcs37°
根據(jù)動能定理可得
WT?mgh=12mv2
解得
WT=0.69J

【解析】詳細解答和解析過程見答案
15.【答案】解：(1)導(dǎo)棒a在傾斜導(dǎo)軌上勻速運動時所受安培力的功率最大，設(shè)此時速度為v
感應(yīng)電動勢ε=BLv
感應(yīng)電流I=ε2R0
安培力F=BIL，
由平衡條件mgsinθ=F，可得v=mgR0B2L2
所求重力的功率P=mgvsinθ=m2g2R02B2L2；
(2)在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)棒ab與線框cdef碰撞時滿足系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后速度為v1，依題設(shè)線框cdef質(zhì)量為3m，電阻為3R0，由mv=(m+3m)v1，得v1=mgR04B2L2
碰后閉合線框abed進入磁場過程，de邊切割磁感線，cd邊、ef邊被導(dǎo)軌短路，
電路結(jié)構(gòu)如圖示：
R總=53R0
電路產(chǎn)生的總熱量Q=12×4m(v12?0)；
電阻R2產(chǎn)生的熱量Q′=23R0R總×13Q=m3g2R0260B4L4；
(3)閉合線框仍以速度v1進入磁場B2，設(shè)線框完全進入時速度為v2。
由動量定理可得：??B22L3R總=4mv2?4mv1 ①
線框全部進入磁場后de邊、ab邊同時切割磁感線，相當(dāng)于兩電源并聯(lián)，電路結(jié)構(gòu)如圖示：
回路總電阻R總′=52R0
依題設(shè)線框再前移L距離速度恰好為0，
由動量定理可得：?B22L3R總′=0?4mv2 ②
聯(lián)立 ① ②可得：B2=mR0BL2 gL。
【解析】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力、力的平衡、動量守恒定律、動量定理這些知識點；
(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律列式求出安培力，再結(jié)合力的平衡即可求解；
(2)利用動量守恒定律列式求出速度，再根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒及電路結(jié)構(gòu)求解熱量；
(3)根據(jù)動量定理，結(jié)合電路結(jié)構(gòu)求解求磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度B2。

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