【物理】青海省西寧市大通縣2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末考試試卷（解析版）

2023-2024學(xué)年青海省西寧市大通縣高三（上）期末物理試卷一、單選題（本題共6小題，共24分）1.軋鋼廠熱軋機(jī)上的射線測(cè)厚儀的示意圖如圖所示，該儀器探測(cè)到的射線強(qiáng)度與鋼板的厚度有關(guān)。已知車間采用放射性同位素作為放射源，通過(guò)衰變獲得射線，半衰期為天，適合透照厚度為的鋼板，下列說(shuō)法正確的是（）A.若鋼板厚度標(biāo)準(zhǔn)為，則探測(cè)器得到的射線變?nèi)鯐r(shí)，說(shuō)明鋼板厚度小于B.衰變過(guò)程遵循核電荷數(shù)守恒，但不遵循質(zhì)量數(shù)守恒和動(dòng)量守恒C.若有個(gè)放射性同位素原子，則經(jīng)過(guò)天后一定還剩個(gè)沒(méi)有衰變D.若衰變產(chǎn)生的新核用表示，則的衰變方程為【答案】D【解析】A．若鋼板厚度標(biāo)準(zhǔn)為，則探測(cè)器得到的射線變?nèi)鯐r(shí)，說(shuō)明鋼板厚度大于，故A錯(cuò)誤；B．衰變過(guò)程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒、動(dòng)量守恒等，故B錯(cuò)誤；C．衰變規(guī)律滿足的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于少數(shù)粒子的不適用，故C錯(cuò)誤；D．衰變過(guò)程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒，則的衰變方程為故D正確。故選D。2.電動(dòng)平衡車是一種新型載具。若某人筆直地站在電動(dòng)平衡車上，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.人受三個(gè)力作用B.車對(duì)人的摩擦力水平向前C.車對(duì)人的作用力與人對(duì)車的作用力大小相等D.在行駛過(guò)程中突然向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，人會(huì)由于慣性向左傾斜【答案】C【解析】AB．人勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，若忽略空氣阻力，人受到重力和車對(duì)其的支持力，“電動(dòng)平衡車”對(duì)人無(wú)摩擦力；若不忽略空氣阻力，則“電動(dòng)平衡車”對(duì)人有摩擦力，故AB錯(cuò)誤；C．車對(duì)人的作用力與人對(duì)車的作用力大小相等，方向相反，為相互作用力，故C正確；D．在行駛過(guò)程中突然向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，人會(huì)因?yàn)閼T性向右傾斜，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴正好靜止在極板正中間?，F(xiàn)將B極板緩慢向下移動(dòng)到虛線位置，其他條件不變，油滴始終未與極板接觸。則在B極板移動(dòng)的過(guò)程中（）A.B極板的電勢(shì)一定降低 B.靈敏電流計(jì)中無(wú)電流C.極板帶的電荷量增多 D.油滴向B極板運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】A．B極板與電源負(fù)極相連，B極板的電勢(shì)保持不變，故A錯(cuò)誤；BC．將B極板緩慢向下移動(dòng)到虛線位置，電容器兩極板間的距離增大，根據(jù)可知電容器電容減小，電容器與電源相連，電容器兩極板間的電勢(shì)差不變，根據(jù)電容器極板帶的電荷量減少，電容器放電，靈敏電流計(jì)中有電流，故BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)，將B極板緩慢向下移動(dòng)到虛線位置，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，油滴受到電場(chǎng)力減小，小于重力，油滴向B極板運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。4.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（其中為長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度，為到導(dǎo)線的距離，為常數(shù)）。光滑水平面上有兩長(zhǎng)度相同且平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線A、B，電流大小分別為和，電流方向如圖所示，現(xiàn)在該水平面上放入長(zhǎng)直導(dǎo)線C，為使A、B能靜止在水平面上，可將導(dǎo)線C（）A.放在A的左側(cè)，通入與B中電流方向相同的電流B.放在A的左側(cè)，通入與B中電流方向相反的電流C.放在B的右側(cè)，通入與B中電流方向相同的電流D.放在B的右側(cè)，通入與B中電流方向相反的電流【答案】A【解析】AB．根據(jù)右手螺旋定則及左手定則可知，導(dǎo)線A、B之間的安培力為斥力；如果將導(dǎo)線C放在A的左側(cè)，要使導(dǎo)線A、B能保持靜止，則導(dǎo)線C應(yīng)對(duì)A產(chǎn)生斥力，對(duì)B產(chǎn)生吸引力，并且這兩個(gè)力在大小上等于A、B之間的斥力，則導(dǎo)線C中應(yīng)通入與B中電流方向相同的電流，故A正確、B錯(cuò)誤；CD．如果將導(dǎo)線C放在B的右側(cè)，要使導(dǎo)線A、B能保持靜止，則導(dǎo)線C應(yīng)對(duì)B產(chǎn)生斥力，對(duì)A產(chǎn)生吸引力，但由于導(dǎo)線B中的電流大于A中的電流，所以導(dǎo)線C對(duì)A產(chǎn)生的吸引力總是小于對(duì)B產(chǎn)生的斥力，所以無(wú)法達(dá)到平衡，導(dǎo)線A、B不可能保持靜止，故CD錯(cuò)誤。故選A。5.真空中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處固定的是正點(diǎn)電荷。P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，兩相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.Q點(diǎn)處固定的是正點(diǎn)電荷B.c點(diǎn)與d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反C.φa>φb>φc>φdD.電子的電勢(shì)能【答案】D【解析】A．由等勢(shì)面作出的電場(chǎng)線如圖所示可知P、Q兩點(diǎn)處的電荷帶異種電荷，故A錯(cuò)誤；B．分析可知，該電場(chǎng)為等量的異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，c點(diǎn)與d點(diǎn)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距兩點(diǎn)電荷的距離相等，可知兩點(diǎn)電荷在c點(diǎn)與d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，根據(jù)矢量合成可知，c點(diǎn)與d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，均為垂直cd向右，故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)線從高電勢(shì)面指向低電勢(shì)面，故a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，c、d兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，則c點(diǎn)的電勢(shì)等于d點(diǎn)的電勢(shì)，可得故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，由可知電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小，可得電子的電勢(shì)能故D正確。故選D。6.如圖所示，左端連接著輕質(zhì)彈簧、質(zhì)量為的小球B靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量為的小球A以大小為的初速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，接著逐漸壓縮彈簧并使小球B運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，小球A與彈簧分離，若小球A、B與彈簧相互作用過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則在上述過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球B的最大速度為B.彈簧的最大彈性勢(shì)能為C.兩小球的速度大小可能同時(shí)都為D.從小球A接觸彈簧到彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，彈簧對(duì)小球A、B的沖量相同【答案】B【解析】A．小球A逐漸壓縮彈簧并使小球B運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后小球A與彈簧分離時(shí)，B球速度最大，由動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律可得，解得小球B的最大速度為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，兩球速度相同，設(shè)為v，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，由動(dòng)量守恒定律可得解得由能量守恒定律可得，彈簧的最大彈性勢(shì)能為故B正確；C．兩小球組成的系統(tǒng)的初動(dòng)量為初動(dòng)量方向向右。小球A壓縮彈簧后，小球B在彈簧彈力作用下只能向右運(yùn)動(dòng)，假設(shè)兩小球的速度大小都為，小球A運(yùn)動(dòng)方向向右時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量為小球A運(yùn)動(dòng)方向向左時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量為由于，可知假設(shè)錯(cuò)誤，故C錯(cuò)誤；D．從小球A接觸彈簧到再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，彈簧彈力對(duì)兩小球的彈力始終大小相等、方向相反，所以彈簧對(duì)A、B的沖量大小相等，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題（本題共6小題，共24分）7.霧霾天氣容易給人們的正常生活造成不良影響。在一霧霾天，某人駕駛一輛小汽車行駛在平直的高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方處有一輛大卡車沿同方向勻速行駛，于是小汽車司機(jī)緊急剎車，但剎車過(guò)程中剎車失靈。如圖所示，a、b分別為小汽車和大卡車運(yùn)動(dòng)的圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.0~1s內(nèi)小汽車運(yùn)動(dòng)了25mB.剛剎車時(shí)小汽車的加速度大小為C.小汽車和大卡車在時(shí)發(fā)生碰撞D.兩車不會(huì)發(fā)生碰撞【答案】AD【解析】A．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，0~1s內(nèi)小汽車運(yùn)動(dòng)了故A正確；B．剛剎車時(shí)小汽車的加速度大小為故B錯(cuò)誤；CD．由圖可知時(shí)，a、b的速度相等，此時(shí)a追上b的距離最大故兩車不會(huì)發(fā)生碰撞，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8.一汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng)時(shí)熄火停下，如圖所示，兩人用水平方向上的力推汽車，每人的推力大小均為300N，方向均與車的運(yùn)動(dòng)方向成30°角，當(dāng)汽車前進(jìn)20m時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)，該過(guò)程用時(shí)20s，則在該過(guò)程中（）A.兩人合力做的功為B.兩人合力做的功為C.兩人合力做功的平均功率為300WD.兩人合力做功的平均功率為【答案】BD【解析】AB．兩人合力為兩人合力做的功為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．兩人合力做功的平均功率為故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9.磁場(chǎng)的方向可通過(guò)分析帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)判斷。若在某空間中有一垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子（）、粒子（）均以相同的速度平行于水平面射入磁場(chǎng)，已知沿順時(shí)針?lè)较驈纳贤驴醋鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑小于沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng) B.粒子做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.磁場(chǎng)方向垂直水平面向上 D.磁場(chǎng)方向垂直水平面向下【答案】BD【解析】根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得可知粒子做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直水平面向下.故選BD。10.人類為了尋找地外生命，對(duì)火星探測(cè)力度加大。已知地球公轉(zhuǎn)周期為T，地球到太陽(yáng)的距離為，繞太陽(yáng)運(yùn)行的速率為；火星到太陽(yáng)的距離為，繞太陽(yáng)運(yùn)行的速率為；太陽(yáng)的質(zhì)量為，引力常量為。一個(gè)質(zhì)量為的行星探測(cè)器被發(fā)射到一圍繞太陽(yáng)的橢圓軌道上運(yùn)行，它以地球軌道上的A點(diǎn)為近日點(diǎn)，以火星軌道上的點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn)，如圖所示。不計(jì)火星、地球?qū)π行翘綔y(cè)器的影響，則（）A.行星探測(cè)器在點(diǎn)的加速度大小等于B.行星探測(cè)器在A點(diǎn)的速度大小為C.行星探測(cè)器在點(diǎn)加速后可能沿火星軌道運(yùn)行D.行星探測(cè)器沿橢圓軌道從A點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間為【答案】AC【解析】詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確；B．相對(duì)于地球軌道，行星探測(cè)器為高軌道，在A點(diǎn)由高軌道到低軌道，需要減速，可知行星探測(cè)器在A點(diǎn)的速度大小大于，故B錯(cuò)誤；C．相對(duì)于火星軌道，行星探測(cè)器為低軌道，根據(jù)衛(wèi)星的變軌原理可知，行星探測(cè)器在點(diǎn)加速后可能沿火星軌道運(yùn)行，故C正確；D．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有行星探測(cè)器沿橢圓軌道從A點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間為解得故D錯(cuò)誤。故選AC。11.“空氣充電寶”是一種通過(guò)壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的裝置，可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量。假設(shè)“空氣充電寶”在工作過(guò)程中，其中的氣體可看成質(zhì)量不變的理想氣體，其圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中體積減小B.氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中分子平均動(dòng)能增大C.氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中一定要從外界吸熱D.氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中密度增大E.氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中對(duì)單位面積器壁的壓力減小【答案】BCE【解析】A．氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中，氣體做等壓變化，有氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中，溫度升高，體積增大，故A錯(cuò)誤；B．氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，故B正確；C．氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第二定律則氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中一定要從外界吸熱，故C正確；D．氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，根據(jù)可得圖像中狀態(tài)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率與體積大小成反比，故氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中，氣體體積增大，密度減小，故D錯(cuò)誤；E．氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中，溫度降低，氣體分子平均動(dòng)能減小，體積減小，單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)減小，對(duì)單位面積器壁的壓力減小，故E正確。故選BCE。12.一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波動(dòng)圖像如圖所示，波源振動(dòng)的頻率為，沿軸正方向傳播。下列說(shuō)法正確的是（）A.波源的振幅為B.平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度最大C.平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)此刻加速度最大D.從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)，波源向軸正方向運(yùn)動(dòng)了E.從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)，波源通過(guò)的路程為【答案】ABE【解析】A．由圖可知，波源的振幅為故A正確；BC．平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)此刻位于平衡位置，速度最大，加速度為，故B正確，C錯(cuò)誤；D．波源只會(huì)在平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)“隨波逐流”，故D錯(cuò)誤；E．由題可知周期為則從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)，波源通過(guò)的路程為故E正確。故選ABE。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2題，共15分）13.某實(shí)驗(yàn)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻，提供的器材有：A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)E約為4V，內(nèi)阻不計(jì)）；B．電壓表V（量程為3V）；C．滑動(dòng)變阻器R（阻值變化范圍為0～20Ω）；D．電阻箱R1（阻值可調(diào)范圍為0～9999Ω）；E．定值電阻R2=5Ω；F．定值電阻R3=100Ω；G．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，并連接好了電路。（1）定值電阻應(yīng)選擇___________（填“R2”或“R3”）。（2）先調(diào)整電阻箱電阻，使其接入電路的阻值為0，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電壓表的示數(shù)為_(kāi)__________V。（3）保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，使電阻箱接入電路的阻值為6000Ω，電壓表的示數(shù)為0.70V，則電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)__________Ω?！敬鸢浮浚?）R2（2）2.80（3）2000【解析】（1）[1]定值電阻起保護(hù)作用，由于滑動(dòng)變阻器的最大電阻為，因此定值電阻選擇。（2）[2]電壓表量程為，分度值為，讀數(shù)為。（3）[3]保持滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片位置不變，則滑動(dòng)變阻器分壓電壓不變；根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，電阻箱兩端電壓根據(jù)串聯(lián)電路電壓的分配與電阻的關(guān)系解得14.某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究一定質(zhì)量的小車的加速度與力的關(guān)系。一質(zhì)量為m0的光滑滑輪用一輕質(zhì)細(xì)桿固定在小車的前端，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源頻率為50Hz的交流電。（1）此實(shí)驗(yàn)正確的操作是___________。A．實(shí)驗(yàn)前需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力B．讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，再接通電源C．為減小系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）該同學(xué)以小車的加速度a為縱坐標(biāo)、力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，畫出的a-F的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_(kāi)__________。A．B．C．kD．2k（3）某次實(shí)驗(yàn)中，力傳感器示數(shù)為4.575N，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖丙所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出），其中，，，，，，則小車的加速度大小為_(kāi)__________，此次實(shí)驗(yàn)中砂和砂桶的質(zhì)量為_(kāi)__________kg。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）B（3）0.650.54【解析】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)前需平衡摩擦力，才能用傳感器測(cè)量小車所受合力，A正確；B．應(yīng)先接通電源，再釋放小車，B錯(cuò)誤；C．合力由傳感器測(cè)量，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，C錯(cuò)誤。故選A。（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律得則則小車的質(zhì)量為故選B。（3）[3][4]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為小車的加速度大小為砂和砂桶的加速為2a，根據(jù)牛頓第二定律得砂和砂桶的質(zhì)量為四、簡(jiǎn)答題（本題共4小題，共43分）15.如圖所示，在傾角為的固定粗糙斜面上，一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧一端連接在固定擋板上，另一端連接一質(zhì)量的物體A，一輕繩繞過(guò)光滑定滑輪，一端系在物體A上，另一端與質(zhì)量也為的小球B相連，輕繩與斜面平行，斜面足夠長(zhǎng)。用手托住小球B使輕繩剛好沒(méi)有拉力，然后由靜止釋放小球B，物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小。求：（1）彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)輕繩上的拉力大小；（2）物體A的最大速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，對(duì)有對(duì)A有解得（2）托住小球時(shí)有可得彈簧的壓縮量當(dāng)物體A的速度最大時(shí)有可得彈簧的伸長(zhǎng)量因?yàn)楣蕪椥詣?shì)能的改變量由功能關(guān)系有解得16.如圖所示，寬度、足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上，左端接有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的電源，右端接有一個(gè)降壓限流器件（當(dāng)電路電流大于或等于時(shí)相當(dāng)于一個(gè)可變電阻而保持電流恒為，電流小于時(shí)相當(dāng)于電阻為0的導(dǎo)線）和一個(gè)的定值電阻，其他電阻不計(jì)，是分界線且與左右兩端足夠遠(yuǎn)，導(dǎo)軌間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，導(dǎo)軌在P、Q點(diǎn)各有一個(gè)斷路小缺口，不計(jì)電阻的金屬桿從距足夠遠(yuǎn)處由靜止釋放，在的左側(cè)，金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在的右側(cè)，金屬桿與導(dǎo)軌間的摩擦可忽略不計(jì)。已知金屬桿到達(dá)之前已經(jīng)在做勻速運(yùn)動(dòng)，且速度大小為，金屬桿越過(guò)時(shí)，由于有缺口，桿的速度大小立即減為原來(lái)的60%，取重力加速度大小。求：（1）金屬桿的質(zhì)量；（2）金屬桿越過(guò)后運(yùn)動(dòng)的距離；（3）整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)降壓限流器件上的電荷量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的安培力大小根據(jù)受力平衡有根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得（2）金屬桿越過(guò)后速度大小變?yōu)槿绻骷娮枋橇?，電路中的電流所以?dāng)金屬桿速度大小減為v2時(shí)，器件電阻恰是零，此減速過(guò)程中，通過(guò)金屬桿的電流恒為解得從到的過(guò)程中，金屬桿所受安培力不變，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得從到的過(guò)程中，金屬桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間金屬桿運(yùn)動(dòng)的距離之后器件電阻是