2022-2023學(xué)年江西省五市九校協(xié)作體高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題（解析版）

江西省五市九校協(xié)作體2023屆高三第一次聯(lián)考物理試卷一、選擇題（共40分，每小題4分；把你認(rèn)為正確的選項(xiàng)代號(hào)填涂在答題卡的相應(yīng)位置上。第1-6題，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)；第7-10小題，每小題有多個(gè)正確選項(xiàng)，全部選擇正確得4分，選擇正確但不全得2分，不選、多選或錯(cuò)選得0分）1.如圖甲所示，撫州市兩名消防員在水平地面A、B兩處使用相同口徑的噴水槍對(duì)高樓著火點(diǎn)進(jìn)行滅火。運(yùn)動(dòng)軌跡簡化為如圖乙所示，假設(shè)均能垂直擊中豎直樓面上的同一位置P點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，則（）A.A處水槍噴出的水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長B.A處水槍噴口每秒噴出水的體積較大C.B處水槍噴出的水擊中墻面的速度較大D.B處水槍噴口噴出水的初速度較大【答案】B【解析】【詳解】A．由于均能垂直擊中豎直樓面上的同一位置P點(diǎn)，則該運(yùn)動(dòng)可以等效為反方向的平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，高度相等，則兩處水槍噴出的水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，A錯(cuò)誤；BD．根據(jù)結(jié)合上述可知，時(shí)間相等，A處水槍噴出的水的水平位移大一些，則A處水槍噴出的水的水平分初速度大一些，高度相等，則豎直分速度相等，可知，A處水槍噴出的水的初速度v大一些，則A處水槍噴口每秒噴出水的體積較大，B正確，D錯(cuò)誤；C．水水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)上述，A處水槍噴出的水的水平分初速度大一些，即A處水槍噴出的水擊中墻面的速度較大，C錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示為某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的光電流與光電管兩端電壓關(guān)系圖像，已知圖線甲、乙所對(duì)應(yīng)的光的頻率分別為、，逸出的光電子的最大速度之比為2:1，下列說法正確的是（）A.B.甲光與乙光的波長之比為1:2C.D.用甲光實(shí)驗(yàn)，達(dá)到飽和光電流時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極的光電子數(shù)較多【答案】C【解析】【詳解】C．根據(jù)，解得C正確；A．根據(jù)，解得由于金屬材料的逸出功W0不可能為0，則比值不可能等于4:1，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)

可知由于逸出功值不確定，因此不能夠確定波長的比值關(guān)系，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像可知，乙的飽和光電流大于甲的飽和光電流，則用乙光實(shí)驗(yàn)，達(dá)到飽和光電流時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極的光電子數(shù)較多，D錯(cuò)誤。故選C。3.2022年11月1日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與“天宮”空間站在軌完成交會(huì)對(duì)接，目前已與天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙形成新的空間站“T”字基本構(gòu)型組合體。已知組合體的運(yùn)行軌道距地面高度為h（約為400km），地球視為理想球體且半徑為R（約為6400km），地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，空間站可看成繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.組合體軌道處的重力加速度約為B.地球的平均密度可表示為C.航天員漂浮在組合體中，處于平衡狀態(tài)D.在更高軌道上運(yùn)行的美國星鏈衛(wèi)星1035號(hào)曾經(jīng)變軌后接近中國空間站，這是通過對(duì)該衛(wèi)星點(diǎn)火加速后降低軌道來實(shí)現(xiàn)的【答案】A【解析】【詳解】A．在地球表面有在組合體軌道處有解得A正確；B．在地球表面有地球的密度解得B錯(cuò)誤；C．航天員漂浮在組合體中，繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，加速度不為0，因此航天員漂浮在組合體中，處于非平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；D．在更高軌道上運(yùn)行的美國星鏈衛(wèi)星1035號(hào)曾經(jīng)變軌后接近中國空間站，由于是由高軌道到低軌道，則是通過對(duì)該衛(wèi)星點(diǎn)火減速后降低軌道來實(shí)現(xiàn)的，D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示為一物體在0～25s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，則關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.物體在25s內(nèi)的位移為350mB.物體在15～20s內(nèi)與20～25s內(nèi)所受合力方向相反C.0～5s內(nèi)與15～20s內(nèi)物體所受合力的沖量相等D.0～5s內(nèi)與20～25s內(nèi)合力對(duì)物體所做的功相等【答案】D【解析】【詳解】A．物體在25s內(nèi)的位移為圖像與時(shí)間軸所圍的面積，故A錯(cuò)誤；B．物體在15～20s內(nèi)與20～25s內(nèi)，圖像是一條傾斜的直線，故加速度相等，根據(jù)牛頓第二定律，物體所受合力方向相同，故B錯(cuò)誤；C．由動(dòng)量定理，合力的沖量等于動(dòng)量的變化量，0～5s合力的沖量為15～20s合力的沖量故物體所受合力的沖量不相等，C錯(cuò)誤；D．由動(dòng)能定理，有0～5s合力做的功與20～25s合力做的功故合力對(duì)物體所做的功相等，故D正確。故選Ｄ。5.如圖甲所示，圓形區(qū)域ABCD處在平行于紙面的勻強(qiáng)電場中，圓心為O，半徑為R=0.1m。P為圓弧上的一個(gè)點(diǎn)，PO連線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，為PO連線從AO位置開始旋轉(zhuǎn)的角度，P點(diǎn)電勢隨變化如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為10V/mB.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向垂直AC連線向下C.一電子從A點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電勢能增加2eVD.一電子從B點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功【答案】D【解析】【詳解】B．根據(jù)圖像可知，當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于P1的電勢為1V，當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于P2的電勢為3V，當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于P3的電勢為5V，根據(jù)夾角關(guān)系，可知位于同一條直線上，則有解得可知，連線為一條等勢線，根據(jù)夾角關(guān)系可知，與垂直，即為一條電場線，方向由指向，與水平向右的方向成夾角，即勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向不是垂直AC連線向下，B錯(cuò)誤；A．根據(jù)上述，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為A錯(cuò)誤；C．電子從A點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，有，解得即電勢能減小2eV，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)上述，電場方向由指向，與水平向右的方向成夾角，則電子從B點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電場力電場力先做正功后做負(fù)功，D正確。故選D。6.如圖所示，某空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一帶電小球恰能以速度沿圖中虛線所示軌跡做直線運(yùn)動(dòng)，其虛線恰好為固定放置的光滑絕緣管道的軸線，且軸線與水平方向成角，最終小球沿軸線穿過光滑絕緣管道（管道內(nèi)徑大于小球直徑）。下列說法正確的是（）A.小球一定帶正電B.電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為C.小球一定從管道的端運(yùn)動(dòng)到端D.若小球剛進(jìn)入管道時(shí)撤去磁場，小球?qū)⒃诠艿乐凶鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】AC．當(dāng)小球帶正電時(shí)，電場力水平向左，重力豎直向下，從端運(yùn)動(dòng)到端時(shí)或者從端運(yùn)動(dòng)到端時(shí)，洛倫茲力垂直于虛線斜向右下或者左上，均不能使小球沿直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)小球帶負(fù)電時(shí)，電場力水平向右，重力豎直向下，從端運(yùn)動(dòng)到端時(shí)，洛倫茲力垂直于虛線斜向左上方三力恰好平衡，能保證小球沿圖中虛線運(yùn)動(dòng)，AC錯(cuò)誤；B．由A分析可知，電場力和洛倫茲力關(guān)系為整理得B正確；D．未撤磁場時(shí)，小球在三力作用下平衡，其中電場力和重力沿虛線方向的合力為零，當(dāng)撤去磁場時(shí)，在管道中所受重力和電場力均沒有變化，故沿虛線（管道軸線）合力仍為零。而管道的支持力垂直于管道，即小球合力仍為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，粗糙的水平面上有一根右端固定的輕彈簧，其左端自由伸長到b點(diǎn)，質(zhì)量為2kg的滑塊從a點(diǎn)以初速度開始向右運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，在滑塊上施加一個(gè)大小為20N，與水平方向夾角為53°的恒力F，滑塊將彈簧壓縮至c點(diǎn)時(shí)，速度減小為零，然后滑塊被反彈至d點(diǎn)時(shí)，速度再次為零，已知ab間的距離是2m，d是ab的中點(diǎn)，bc間的距離為0.5m，g取，sin53°=0.8，cos53°=0.6，則下列說法中正確的是（）A.滑塊運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)后，一接觸彈簧就開始減速B.滑塊從c點(diǎn)被反彈至d點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為36JC.彈簧的最大彈性勢能為36JD.滑塊與水平面間的摩擦因數(shù)為0.6【答案】AC【解析】【詳解】D．滑塊反彈到d點(diǎn)過程有根據(jù)題意有，解得D錯(cuò)誤；A．滑塊運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)之前有解得可知，滑塊運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)過程，滑塊的合力大小等于彈簧彈力大小，即滑塊一接觸彈簧就開始減速，A正確；B．滑塊從c點(diǎn)被反彈至d點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量解得B錯(cuò)誤；C．滑塊運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)彈性勢能最大，根據(jù)上述可知恒力F做功與滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和為0，則有C正確。故選AC。8.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r一定，A、B為平行板電容器的兩塊正對(duì)金屬板，為光敏電阻，電阻隨光強(qiáng)的增大而減小。為定值電阻，且。當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)觸頭P在中間時(shí)，閉合開關(guān)S，此時(shí)電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U。以下說法正確的是（）A.若僅用更弱的光照射，則I減小，U增大B.若僅用更弱的光照射，則電源的輸出功率減小C.若僅將的滑動(dòng)觸頭P向a端移動(dòng)，則I減小，U增大D.若僅增大A、B板間距離，則電容器所帶電荷量增多【答案】AB【解析】【詳解】A．用更弱的光照射，的電阻增大，根據(jù)“串反并同”，可知I減小，U增大，A正確；B．作出電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系如圖所示由于，則外電阻始終大于電源內(nèi)阻，當(dāng)用更弱的光照射，的電阻增大，外電阻增大，則電源的輸出功率減小，B正確；C．電路穩(wěn)定時(shí)，與平行板電容器串聯(lián)的電阻不起作用，相當(dāng)于一根導(dǎo)線，即若僅將的滑動(dòng)觸頭P向a端移動(dòng)，則I、U均不變，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)若僅增大A、B板間距離，由于極板間電壓不變，可知電容器所帶電荷量減小，D錯(cuò)誤。故選AB。9.如圖所示，水平面上有一質(zhì)量m=3kg的小車，其右端固定一水平輕質(zhì)彈簧，彈簧左端連接一質(zhì)量的小物塊，小物塊與小車一起以的速度向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在水平面上質(zhì)量M=1kg的小球發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦阻力。則下列說法中正確的是（）A.小車與小球碰撞后小球的速度大小為6m/sB.當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)小車的速度大小為2.4m/sC.從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈力對(duì)小物塊的沖量大小為D.若從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短用時(shí)2s，則小車在這2s內(nèi)的位移x與彈簧最大形變量l的關(guān)系式為【答案】AD【解析】【詳解】A．對(duì)小車與小球有，解得，A正確；B．小車與小球碰撞后到彈簧被壓縮到最短，對(duì)小車與小物塊有解得B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述，從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈力對(duì)小物塊的沖量大小解得即大小為，C錯(cuò)誤；D．小車與小球碰撞后到彈簧被壓縮到最短，對(duì)小車與小物塊，根據(jù)動(dòng)量守恒定律的平均速度表達(dá)式有則有既有根據(jù)題意有解得D正確。故選AD。10.如圖甲所示，空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場，電場中有一個(gè)豎直圓軌道，圓心為O，圓上A點(diǎn)所在的半徑與豎直直徑BC成θ=37°角。A與B、A與C間分別用直管道相連，質(zhì)量為m=0.08kg，電荷量為的光滑帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，分別沿管道AB和AC到達(dá)圓周的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同?，F(xiàn)去掉管道AB和AC，如圖乙所示，在A點(diǎn)沿圓周切線方向給小球一個(gè)初速度讓小球恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，軌道都是絕緣的，小球運(yùn)動(dòng)過程中電荷量不變。（cos37°=0.8，）下列說法正確的是（）A.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為C.小球做圓周運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)環(huán)的壓力最大值為6ND.小球做圓周運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)環(huán)的壓力最大值為5N【答案】BC【解析】【詳解】AB．根據(jù)幾何分析可知，AB與水平方向夾角為，沿AB運(yùn)動(dòng)時(shí)有，根據(jù)幾何分析可知，AC與豎直方向夾角為，沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)有，根據(jù)題意與幾何分析有，解得A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)上述可知，重力與電場力的大小分別為，可知重力與電場力的合力方向沿AO方向，則圓弧A位置為等效的物理最高點(diǎn)，與之關(guān)于圓心的對(duì)稱點(diǎn)為等效的物理最低點(diǎn)，恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在等效的物理最高點(diǎn)有小球從等效物理最高點(diǎn)到等效物理最低點(diǎn)過程有小球在等效的物理最低點(diǎn)有根據(jù)牛頓第三定律有解得C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。二、填空題（共兩道題，每空2分，共14分。）11.在某次探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車總質(zhì)量用M，重物質(zhì)量用m表示。（1）為便于測量合力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時(shí)，小車的加速度與所受合力成正比的結(jié)論，下列說法正確的是______。（填選項(xiàng)字母）A.四組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力B.四組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力C.四組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件D.四組實(shí)驗(yàn)都需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件（2）按甲同學(xué)設(shè)計(jì)裝置完成實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，畫出小車的圖像如圖所示，從圖像中可以得出，當(dāng)小車的質(zhì)量為0.5kg時(shí)，它的加速度為______。（保留1位小數(shù)）（3）若乙、丙、丁三位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和彈簧測力計(jì)讀數(shù)相同，通過計(jì)算得到小車加速度均為a，則乙、丙、丁實(shí)驗(yàn)時(shí)所用小車總質(zhì)量之比為______?！敬鸢浮竣?BC②.1.0③.【解析】【詳解】（1）[1]AB．實(shí)驗(yàn)時(shí)需要使得細(xì)繩的拉力等于小車所受外力的合力，則四組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確；CD．由于乙丁中能夠利用彈簧測力計(jì)直接測出細(xì)繩的拉力，丙圖中能夠利用力傳感器直接測出細(xì)繩的拉力，而甲圖中近似認(rèn)為重物的重力等于細(xì)繩的拉力，由于，解得可知，為了減小誤差，甲需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。（2）[2]根據(jù)圖像可知可知，當(dāng)小車的質(zhì)量為0.5kg時(shí)，它的加速度為（3）[3]對(duì)乙圖有對(duì)丙圖有對(duì)丁圖有解得12.某實(shí)驗(yàn)小組要測量兩節(jié)干電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室有下列器材：A．靈敏電流計(jì)G（0~5mA，內(nèi)阻約為60Ω）B．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）C．電阻箱R1（0~999.9Ω）D．滑動(dòng)變阻器R2（0~100Ω，1.5A）E．舊電池2節(jié)F．開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）由于靈敏電流計(jì)的量程太小，需擴(kuò)大靈敏電流計(jì)的量程。測量靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻的電路如圖甲所示，調(diào)節(jié)R2的阻值和電阻箱使得電壓表示數(shù)為2.00V，靈敏電流計(jì)示數(shù)為4.00mA，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻為445.0Ω，則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為______Ω；（保留1位小數(shù)）（2）為將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為60mA，該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為______Ω；（保留1位小數(shù)）；（3）把擴(kuò)大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出U—IG。（IG為靈敏電流計(jì)的示數(shù)）圖像如圖丙所示，則該干電池組的電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω（保留3位有效數(shù)字）。【答案】①.55.0②.5.0③.2.90④.10.4【解析】【詳解】（1）[1]靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為（2）[2]應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為（3）[3][4]根據(jù)上述，改裝電流表的內(nèi)阻電路的干路電流為則有根據(jù)U—IG圖像截距可知E=2.90V根據(jù)U—IG圖像的斜率可知解得三、計(jì)算題（共36分，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑板P足夠長，在光滑水平地面上以速度向右運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)刻，在P最右端位置輕輕地放一質(zhì)量m=1kg的小物塊Q（可看作質(zhì)點(diǎn)），同時(shí)給Q施加一個(gè)水平向右的恒力F=8N。已知P與Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）運(yùn)動(dòng)過程中，P的最小速度是多少？（2）從t=0開始，經(jīng)過多長時(shí)間，Q剛好要從P的右端掉下？【答案】（1）6m/s；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)P的加速度大小為a1，對(duì)P由牛頓第二定律可得μmg=Ma1解得a1=2m/s2方向向左設(shè)Q加速度大小為a2，對(duì)Q由牛頓第二定律可得F+umg=ma2解得a2=12m/s2方向向右，P做減速運(yùn)動(dòng)Q做加速運(yùn)動(dòng)P、Q達(dá)到共同速度時(shí)解得t=05sv1=6m/s（2）從開始計(jì)時(shí)到達(dá)到共同速度，P的位移大小為x1Q的位移大小為x2Q相對(duì)P向左運(yùn)動(dòng)的距離為d，則P、Q達(dá)到共同速度之后無法相對(duì)靜止，各自做變速運(yùn)動(dòng)。設(shè)Q的加速度大小為a3，對(duì)Q由牛頓第二定律可得F－mg=ma3解得a3=4m/s2方向向右，Q相對(duì)P向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)相對(duì)位移大小為d時(shí)，Q剛好要從P的右端掉下解得所以14.如圖所示，兩根等高光滑的圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻忽略不計(jì)。在軌道頂端連有一阻值為2R的定值電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻值為R的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端cd時(shí)受到軌道的支持力大小為2mg。整個(gè)過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，求：（1）金屬棒到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)金屬棒受到的安培力大小和方向；（2）若金屬棒在外力作用下，從cd開始以速度向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在棒到達(dá)ab的過程中定值電阻2R產(chǎn)生的焦耳熱為多少？【答案】（1），方向水平向右；（2）【解析】【詳解】（1）在軌道最低點(diǎn)，對(duì)金屬棒有此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢此時(shí)的感應(yīng)電流此時(shí)的安培力解得根據(jù)右手定則，電流方向由d到c，根據(jù)左手定則，安培力方向水平向右。（2）令金屬棒經(jīng)歷時(shí)間t運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，則有則金屬棒在圓弧上運(yùn)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為則電動(dòng)勢的有效值為則在棒到達(dá)ab的過程中定值電阻2R產(chǎn)生的焦耳熱為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期解得15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向外的有界圓形勻強(qiáng)磁場，圓心C點(diǎn)位置，半徑為l，第一象限和第四象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的相同勻強(qiáng)磁場，第三象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從x軸上A點(diǎn)以初速度沿y軸正方向射入圓形磁場，然后從y軸上的M點(diǎn)（0，2l）射入第一象限，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從y軸上的N點(diǎn)（0，-2l）射入第三象限，經(jīng)過第三象限的勻強(qiáng)電場作用后垂直打到x軸上的某點(diǎn)P（圖中未畫出），不計(jì)粒子重力，求：（1）有界圓形勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E和P點(diǎn)位置坐標(biāo)；（3）求粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】【詳解】（1）作出軌跡如圖所示根據(jù)幾何分析可知，在第二象限軌跡圓心