2024屆廣西“貴百河高三下學(xué)期質(zhì)量調(diào)研聯(lián)考（二模）物理試題（原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

（考試時(shí)間：75分鐘：滿分：100分）
注意事項(xiàng)：
1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、班級(jí)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。寫在本試卷上無效。
3．回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
4．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共10小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每題4分；8-10題有多項(xiàng)符合題目要求，每題6分，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分，選擇題合計(jì)46分。
1. 現(xiàn)代考古通過測(cè)量生物化石中放射性同位素碳14的量來確定生物的年代，質(zhì)量為的碳14（）發(fā)生β衰變，經(jīng)過時(shí)間t后剩余碳14的質(zhì)量為m，其圖線如圖所示。下列說法正確的是（）
A. 碳14放出的β粒子來自核外電子
B. 碳14的半衰期為11460年
C. 碳14的衰變方程為
D. 碳14原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后半衰期發(fā)生改變
【答案】C
【解析】
【詳解】A．碳14放出的β粒子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；
B．放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間，叫半衰期。由圖知，碳14的半衰期為5730年，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，碳14的衰變方程為
故C正確；
D．碳14原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后半衰期不發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 2024年春節(jié)廣西很多人到哈爾濱旅游，相當(dāng)多的游客喜歡滑雪運(yùn)動(dòng)，某游客滑雪（看作質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道PQ，從滑道的P點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)Q的過程中，由于摩擦力的存在，游客的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿PQ下滑過程中（）
A. 所受摩擦力不變
B. 所受支持力變小
C. 重力做功的功率逐漸增大
D. 機(jī)械能逐漸減小
【答案】D
【解析】
【詳解】B．設(shè)斜面傾角為，由圖可知，從P到Q斜面傾角一直減小，由
可知運(yùn)動(dòng)員對(duì)軌道的壓力逐漸增大，B錯(cuò)誤；
A．因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員對(duì)軌道壓力逐漸增大，故摩擦力逐漸增大，A錯(cuò)誤；
C．運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)過程中重力與瞬時(shí)速度的夾角逐漸增大，瞬時(shí)功率逐漸減小，在Q點(diǎn)重力與速度垂直瞬時(shí)功率為零，C錯(cuò)誤；
D．運(yùn)動(dòng)員下滑過程中摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能逐漸減小，D正確。
故選D。
3. 某運(yùn)送物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)對(duì)第3節(jié)車廂的牽引力為F。若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為（）
A. FB. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】對(duì)后面38節(jié)車廂整體，根據(jù)牛頓第二定律有
設(shè)倒數(shù)第3節(jié)車廂對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力大小為F1，對(duì)后面2節(jié)車廂整體，根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立，解得
故選C。
4. 光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有重要應(yīng)用，例如檢查平面的平整程度。如圖甲所示，把一標(biāo)準(zhǔn)透明板壓在另一被檢測(cè)透明板上，一端用兩張紙片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光a、b分別從上方射入，得到明暗相間的條紋如圖乙所示。下列說法正確的是（）
A. 若抽掉一張紙片，條紋間距不變
B. 單色光a的波長(zhǎng)比單色光b的波長(zhǎng)大
C. 照射同種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)單色光a的遏止電壓比單色光b小
D. 若出現(xiàn)圖丙的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的
【答案】D
【解析】
【詳解】設(shè)空氣劈尖的頂角為，則有
故相鄰亮條紋中央的距離為
A．由可知，若抽掉一張紙片，減小，條紋間距變大，A錯(cuò)誤；
B．由可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋間距越大。由題圖乙可知，單色光a的波長(zhǎng)比單色光b的波長(zhǎng)小，B錯(cuò)誤；
C．照射同種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)由
可知波長(zhǎng)越短，遏止電壓越大，因?yàn)?，故單色光a的遏止電壓比單色光b大，C錯(cuò)誤；
D．若出現(xiàn)圖丙干涉圖樣，說明亮條紋滯后出現(xiàn)，故彎曲的干涉條紋說明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的，D正確。
故選D。
5. 起跳摸高是學(xué)生常進(jìn)行一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為80kg的同學(xué)用力蹬地且舉臂起跳，在剛要離地時(shí)其手指距地面的高度為2.10m；離地后身體形狀近似不變，手指摸到的最大高度為2.55m。若從蹬地到離開地面的時(shí)間為0.2s，不計(jì)空氣阻力，起跳過程中他對(duì)地面的平均壓力約為（g取10m/s2）（）
A. 1450NB. 1500NC. 2000ND. 1600N
【答案】C
【解析】
【詳解】跳起后重心升高的高度為
所以人跳起速度為
根據(jù)動(dòng)量定理得
解得起跳過程中地面對(duì)人的平均壓力約為
根據(jù)牛頓第三定律，起跳過程中人對(duì)地面的平均壓力約為2000N。
故選C。
6. 如圖所示，一個(gè)傾角為30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面體放在粗糙的水平面上，斜面體的質(zhì)量為2m。輕繩的一端固定在天花板上，另一端系住質(zhì)量為m的小球，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩與豎直方向的夾角也為30°。若滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，則斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為（）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】對(duì)小球受力分析，沿斜面方向有
解得
對(duì)小球和斜面整體受力分析，由平衡條件得
解得斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
故選B。
7. 1905年，愛因斯坦獲蘇黎世大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位，并提出光子假設(shè)，成功解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。研究光電效應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)某金屬極板M受到紫外線照射會(huì)不停的發(fā)射出光電子，射出的光電子具有不同的運(yùn)動(dòng)方向，速度大小也不相同，最大速率為。正對(duì)M放置一金屬網(wǎng)N，在M、N之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d（遠(yuǎn)小于板長(zhǎng)），電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，則（）
A. M、N間距離增大時(shí)電子到達(dá)N的動(dòng)能減小
B. M、N之間的遏止電壓等于
C. 只有沿x方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)才有最大動(dòng)能
D. 電子從M到N過程中y方向位移大小最大為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．M、N間距離增大時(shí)，由于M、N間的電壓不變，電場(chǎng)力對(duì)電子做功不變，則電子到達(dá)N的動(dòng)能并不會(huì)隨著距離的增大而增大，故A錯(cuò)誤；
B．設(shè)M、N之間的遏止電壓為，根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
故B錯(cuò)誤；
C．電子從M到N運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得
可知無論從哪個(gè)方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)的最大動(dòng)能均為
故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)電子從M板沿y方向逸出，且速度最大時(shí)，電子從M到N過程中y方向位移大小最大，則有
沿x方向有
，
聯(lián)立可得
故D正確。
故選D。
8. 北京奧運(yùn)場(chǎng)館的建設(shè)體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)”的理念。國(guó)家體育館“鳥巢”隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，假設(shè)該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為，其中輸出功率，輸電線電阻。則進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，下列說法中正確的是（）
A. 若電站的輸出功率突然增大，則升壓變壓器的輸出電壓增大
B. 若電站的輸出功率突然增大，則降壓變壓器的輸出電壓減小
C. 輸電線損耗比例為5%時(shí)，所用升壓變壓器的匝數(shù)比為
D. 用10000V高壓輸電，輸電線損耗功率為800W
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，A錯(cuò)誤；
B．由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，根據(jù)可知輸電線上的電流增大，根據(jù)
可知輸電線上的電壓損失增大，由降壓變壓器的輸入電壓
可得降壓變壓器的輸入電壓U3減小，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓減小，B正確；
C．由
可得
由
可得
故
C錯(cuò)誤；
D．用10000V高壓輸電時(shí)，輸電電流為
故
D正確。
故選BD。
9. 甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中傳播，波源位于處的甲波沿x軸正方向傳播，波源位于處的乙波沿x軸負(fù)方向傳播。時(shí)刻兩列波的波形圖如圖所示。已知甲、乙波速都為。下列說法正確的是（）
A. 甲、乙兩列波能發(fā)生穩(wěn)定的干涉
B. 兩列波疊加后，處為加強(qiáng)點(diǎn)
C. 時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)位移為1cm
D. 在0~2s時(shí)間內(nèi)，處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為55cm
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．兩列波波速相同，根據(jù)圖像可知，波長(zhǎng)均為4m，根據(jù)
可知，兩列波周期相同、頻率相同，則甲、乙兩列波能發(fā)生穩(wěn)定的干涉，故A正確；
B．利用同側(cè)法可知，甲波波源的起振方向向上，乙波的波源的起振方向向下，可知兩波源頻率相等，振動(dòng)步調(diào)相反，由于x=3m處到兩波源的間距差的關(guān)系為
間距差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，可知，兩列波疊加后，x=3m處為加強(qiáng)點(diǎn)，故B正確；
C．x=6m處到兩波源的間距差的關(guān)系為
結(jié)合上述，可知兩列波疊加后，x=3m處為減弱點(diǎn)，其振幅為
A=5cm-4cm=1cm
根據(jù)0時(shí)刻的波形圖可知，甲乙兩波的波前到x=6m處的距離均為2m，波傳播到該位置需要的時(shí)間
根據(jù)可知
由于乙波的波源的起振方向向下，可知t=1.75s時(shí)刻，x=6m處的質(zhì)點(diǎn)位移為-1cm，故C錯(cuò)誤；
D．由于x=5m處到兩波源的間距差的關(guān)系為
間距差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，可知，兩列波疊加后，x=5m處為加強(qiáng)點(diǎn)，兩波在該點(diǎn)疊加后的振幅為
A=5cm+4cm=9cm
乙波傳播到該位置的時(shí)間
甲波傳播到該位置的時(shí)間
可知，在0.75s時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)以甲波的波形振動(dòng)的時(shí)間為
上述時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程
當(dāng)兩波在該點(diǎn)疊加后，由于
此時(shí)間間隔內(nèi)，甲乙的波形均傳播到該點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程
可知，在0~2s時(shí)間內(nèi)，x=5m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為
45cm+8cm=53cm
故D錯(cuò)誤。
故選AB。
10. “北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)提供了有力保障。建成后的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的一顆衛(wèi)星a位于赤道上空，其對(duì)地張角為60°，如圖所示。已知地球的半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為，表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G。根據(jù)題中條件，可求出（）
A. 地球的平均密度為
B. 同步衛(wèi)星的軌道半徑為
C. 衛(wèi)星a的周期為
D. a與近地衛(wèi)星運(yùn)行方向相反時(shí)，二者不能直接通訊的連續(xù)時(shí)間為
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A．若衛(wèi)星為近地衛(wèi)星，則有
地球體積為
聯(lián)立可得密度為
其中周期T為近地衛(wèi)星周期，不等于地球自轉(zhuǎn)周期T0，A錯(cuò)誤；
B．由
可得
B正確；
C．由幾何關(guān)系，衛(wèi)星a的軌道半徑為2R，則有
解得
C正確；
D．設(shè)近地衛(wèi)星周期為，則有
a與近地衛(wèi)星運(yùn)行方向相反時(shí)，二者不能直接通訊的連續(xù)時(shí)二者轉(zhuǎn)過的角度滿足
即
聯(lián)立可得
D正確。
故選BCD。
二、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與外力的關(guān)系。
（1）某次實(shí)驗(yàn)過程中打出的紙帶如圖（b）所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的交流電源，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則打出該條紙帶時(shí)小車的加速度大小為______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
（2）多次改變鉤碼的重力mg、并計(jì)算出相應(yīng)紙帶的加速度大小a，描繪的的圖像如圖（c）所示，圖像不過原點(diǎn)的原因可能是______；該實(shí)驗(yàn)小組中的甲同學(xué)認(rèn)為圖像雖然不過原點(diǎn)，但是其是一條直線，仍然能夠說明小車質(zhì)量一定時(shí)，其加速度大小與其受到的合外力成正比，你認(rèn)為甲同學(xué)的意見是否正確？______（填“正確”或“不正確”）。
【答案】 ①. 2.00 ②. 平衡摩擦力過度（或木板傾角過大） ③. 錯(cuò)誤
【解析】
【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可得該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期
由此可知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為
根據(jù)逐差相等公式
可得
（2）[2]根據(jù)圖像分析可知，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，即時(shí)，小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)就已經(jīng)具有了加速度，則加速度只能是小車自身重力沿斜面向下的分力提供，因此可知圖像不過原點(diǎn)的原因可能是平衡摩擦力過度（或木板傾角過大）；
[3]鉤碼重力為0時(shí)，小車仍有加速度，說明阻力補(bǔ)償時(shí)木板墊的太高，阻力補(bǔ)償過度；兩個(gè)物理量成正比其圖線必須過坐標(biāo)原點(diǎn)，不過原點(diǎn)，雖然是一條直線，不能說明加速度a與合外力成正比，故甲同學(xué)的意見錯(cuò)誤。
12. 西部超導(dǎo)公司發(fā)明了某種新材料，其導(dǎo)電性能是其重要的參數(shù)。廣西某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量一均勻新材料制成的金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。
（1）如圖甲所示，先用多用電表“”擋粗測(cè)其電阻______，然后用圖乙的螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑______mm，再用毫米刻度尺測(cè)其長(zhǎng)度為L(zhǎng)。
（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步測(cè)其電阻，除待測(cè)金屬絲外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）
B．電壓表（量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ）
C．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
D．電流表（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
E．滑動(dòng)變阻器
F．滑動(dòng)變阻器
G．1.5V的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不能忽略
H．電阻箱
I．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
為了測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大一些，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______，電流表應(yīng)選用______。（填選項(xiàng)前面的字母代號(hào)）
（3）根據(jù)以上器材和要求，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)設(shè)計(jì)最合理的電路圖_________。
（4）通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器測(cè)得多組電壓U和電流I的值，并以U為縱軸、I為橫軸建立圖像，作出一條過原點(diǎn)的傾斜直線，若斜率大小為k，則該金屬絲電阻率______（用題中相關(guān)字母表示）。
【答案】（1） ①. 6.0 ②. 4.700##4.698##4.699##4.701##4.702
（2） ①. E ②. A ③. C
（3）（4）
【解析】
【小問1詳解】
[1]電阻為
[2]螺旋測(cè)微器讀數(shù)為
【小問2詳解】
[1]為了測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大一些，則應(yīng)選擇分壓式電路，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用較小的，故選E。
[2]兩節(jié)干電池，電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，電壓表應(yīng)該選量程3V的電壓表，故選A。
[3]由電源電動(dòng)勢(shì)及待測(cè)電阻粗測(cè)阻值可以估算流過電阻的最大電流約為
故電流表選C。
【小問3詳解】
本實(shí)驗(yàn)為了測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大一些，則應(yīng)選擇分壓式電路，待測(cè)電阻較小，應(yīng)選擇電流表外接，電路圖如圖
【小問4詳解】
由歐姆定律可得
故
又
聯(lián)立可得
13. 在工程機(jī)械中兩個(gè)氣缸經(jīng)常用桿連接在一起，一典型模型如圖1所示，水平放置的兩導(dǎo)熱氣缸底部由細(xì)管連接（細(xì)管體積忽略不計(jì)），兩厚度不計(jì)活塞a、b用剛性輕桿相連，可在兩氣缸內(nèi)無摩擦地移動(dòng)?；钊臋M截面積分別為，兩活塞及剛性桿總質(zhì)量為。兩氣缸與細(xì)管道內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)活塞a、b到缸底部距離均為。已知大氣壓強(qiáng)，環(huán)境溫度，取重力加速度。設(shè)活塞移動(dòng)過程中不漏氣。
（1）若緩慢升高環(huán)境溫度，使某一活塞剛好緩慢移到所在氣缸的底部，求此時(shí)環(huán)境的溫度。
（2）若保持初始溫度不變，將整個(gè)裝置轉(zhuǎn)至圖2所示豎直放置，經(jīng)一段時(shí)間后活塞達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定時(shí)的體積。
【答案】（1）400K；（2）800cm3
【解析】
【詳解】（1）因，則若緩慢升高環(huán)境溫度，活塞向右運(yùn)動(dòng)，則一定是活塞b剛好緩慢移到所在氣缸的底部，此時(shí)氣體做等壓變化，有
解得此時(shí)環(huán)境的溫度
T=400K
（2）經(jīng)一段時(shí)間后活塞達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)活塞a、b整體受力分析，由平衡方程式
代入數(shù)據(jù)解得
p=1.2×105Pa
氣體做等溫變化，有
p0L（Sa+Sb）=pV
解得
V=800cm3
14. 在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工應(yīng)。為了準(zhǔn)確的注入離子，需要在一個(gè)空間中用電場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)離子的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行調(diào)控。圖所示便是一種調(diào)控粒子軌跡的模型。如圖所示，在平面（紙面）內(nèi)，空間存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第三象限空間存在方向沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子（不計(jì)重力），以大小為、方向與軸垂直的速度沿紙面從坐標(biāo)為的點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)中，然后從坐標(biāo)為的點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，再次垂直經(jīng)過軸之后，最后從軸正半軸上的點(diǎn)（圖中未畫出）射出磁場(chǎng)。求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?br>（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；
（3）粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)
解得
（2）進(jìn)入第二象限的磁場(chǎng)時(shí)
則速度方向與y軸負(fù)向成45°角，速度大小為
然后再次垂直經(jīng)過軸，由幾何關(guān)系可知粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑
根據(jù)
可得
（3）由幾何關(guān)系可知，粒子在第二和第一象限中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)的圓心角為270°，則時(shí)間
則總時(shí)間為
15. 如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，導(dǎo)軌間距L=1.0m，在軌道區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T。導(dǎo)體棒a、b質(zhì)量均為m=1kg，電阻均為R=0.5Ω，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.3，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。重力加速度g=10m/s2，導(dǎo)軌電阻可忽略，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。
（1）若開始時(shí)導(dǎo)體棒a初速度為零，導(dǎo)體棒b獲得=2m/s的水平向右的初速度，求此時(shí)導(dǎo)體棒a和b的加速度大??；
（2）若同時(shí)分別給兩導(dǎo)體棒不同的沖量，使導(dǎo)體棒a獲得平行于導(dǎo)軌向左的初速度=2m/s的同時(shí)，導(dǎo)體棒b獲得向右的平行于導(dǎo)軌的初速度=4m/s，求流經(jīng)導(dǎo)體棒a的最大電流；
（3）在（2）的條件下，從導(dǎo)體棒a速度為零到兩棒相距最遠(yuǎn)的過程中，已知導(dǎo)體棒b產(chǎn)生的焦耳熱為0.25J，求此過程中導(dǎo)體棒b的位移。
【答案】（1）0；5m/s2；（2）6A；（3）0.5m
【解析】
【詳解】（1）導(dǎo)體棒b運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
回路電流
導(dǎo)體棒受安培力
解得
F0=2N
因
則a加速度為零，b的加速度
方向向左；
（2）兩棒反向運(yùn)動(dòng)，開始時(shí)的速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
最大電流
解得
Im=6A
（3）兩棒開始向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩棒系統(tǒng)受合外力為零，則動(dòng)量守恒，當(dāng)a棒速度為零時(shí)
解得b棒速度
v3=2m/s
由（1）的計(jì)算可知，此時(shí)a棒受安培力小于摩擦力，可知以后a棒靜止，b棒向右做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)兩棒最遠(yuǎn)，因?qū)w棒b產(chǎn)生的焦耳熱為0.25J，則此過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的總焦耳熱為
Q=0.5J
此時(shí)由能量關(guān)系
解得
x=0.5m

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