浙江省寧波市2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中聯(lián)考試題含解析

Page24一、單項(xiàng)選擇題1.下列哪一組物理量都是矢量且在國際單位制中的單位是相同的（）A.功與能 B.動(dòng)能與動(dòng)量 C.動(dòng)量變更量與沖量 D.動(dòng)量變更率與沖量【答案】C【解析】【詳解】A．功與能都是標(biāo)量，單位都是J，故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)能是標(biāo)量，單位J，動(dòng)量是矢量，單位是，故B錯(cuò)誤；C．動(dòng)量變更量與沖量都是矢量，單位相同，，故C正確；D．動(dòng)量變更率與沖量都是矢量，前者單位為，后者單位為，故D錯(cuò)誤。故選C。2.下列說法正確的是（）A.赫茲預(yù)言了電磁波的存在 B.奧斯特發(fā)覺了電流的磁效應(yīng)C.安培力的方向用安培定則推斷 D.麥克斯韋認(rèn)為變更的磁場(chǎng)肯定會(huì)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)【答案】B【解析】【詳解】A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，故A錯(cuò)誤；B．奧斯特發(fā)覺了電流的磁效應(yīng)，故B正確；C．安培力的方向用左手定則推斷，故C錯(cuò)誤；D．麥克斯韋認(rèn)為勻稱變更的磁場(chǎng)肯定會(huì)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤故選B。3.如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，其磁場(chǎng)互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁針北極N（黑色端）指示磁場(chǎng)方向正確的是（）A.a B.b C.c D.d【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．當(dāng)開關(guān)S閉合后，直導(dǎo)線電流從B流向A，依據(jù)右手定則可知磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，所以a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向剛好相反了，則A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)開關(guān)S閉合后，依據(jù)右手定則可知通過螺線管的右邊是N極，所以C點(diǎn)磁場(chǎng)方向正確，b點(diǎn)的磁場(chǎng)方向剛好相反，所以B錯(cuò)誤；C正確；D．當(dāng)開關(guān)S閉合后，依據(jù)右手定則可知電磁鐵D的左邊是N極，右邊為S極，所以d點(diǎn)的磁場(chǎng)方向剛好相反，則D錯(cuò)誤；故選C。4.如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種狀況中銅環(huán)A中沒有感應(yīng)電流的是（）A.將電鍵突然斷開的瞬間 B.通電時(shí)，保持變阻器的滑片P位置不變C.通電時(shí)，使變阻器的滑片P做勻速移動(dòng) D.通電時(shí)，使變阻器的滑片P做加速移動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】A．將電鍵突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)從有到無消逝，穿過銅環(huán)A的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A不符合題意；B．通電時(shí)，使變阻器的滑片

P

位置不變，電路中電流不變，線圈產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場(chǎng)，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B符合題意；C．通電時(shí)，使變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變更，回路中電流將發(fā)生變更，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變更，穿過銅環(huán)A磁通量會(huì)變更，因此會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C不符合題意；D．通電時(shí)，使變阻器的滑片P做加速移動(dòng)，變阻器接入電路的電阻變更，回路中電流變更，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變更，穿過銅環(huán)A的磁通量變更，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故D不符合題意。故選B。5.一質(zhì)量為的物塊在合外力F的作用下從靜止起先沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變更的圖線如圖所示，則（）A.1秒末物塊的速率為 B.3秒末時(shí)物塊的動(dòng)量大小為C.前4秒內(nèi)物塊的運(yùn)動(dòng)方向不發(fā)生變更 D.4秒末物塊的速度為零【答案】C【解析】【詳解】A．由動(dòng)量定理有解得1秒末物塊的速率為故A錯(cuò)誤；B．圖線與時(shí)間軸所圍面積表示沖量，依據(jù)動(dòng)量定理可知，時(shí)物塊動(dòng)量大小為故B錯(cuò)誤；CD．依據(jù)動(dòng)量定理可知，時(shí)物塊的動(dòng)量大小為則時(shí)物塊的速度為所以前4秒內(nèi)物體的速度均大于零，即前4秒內(nèi)物塊的運(yùn)動(dòng)方向不發(fā)生變更。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示為某型號(hào)手機(jī)的一塊電池板，則下列描述錯(cuò)誤的是（）BT10鋰離子高密度電池標(biāo)準(zhǔn)電壓：充電限制電壓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T18287-2000A.是電荷量的單位B.該電池充溢電后能儲(chǔ)存的電能C.電池對(duì)外供電時(shí)每通過1C的電荷量能產(chǎn)生的電能D.若該手機(jī)的移動(dòng)待機(jī)功率為，則該電池充溢電后能使該手機(jī)待機(jī)大約200小時(shí)【答案】C【解析】【詳解】A．依據(jù)，可知是電荷量的單位，故A正確；B．該電池充溢電后能儲(chǔ)存的電能為故B正確；C．圖中沒有對(duì)外供電的電動(dòng)勢(shì)，無法計(jì)算，故C錯(cuò)誤；D．若該手機(jī)的移動(dòng)待機(jī)功率為，則該電池充溢電后能使該手機(jī)待機(jī)大約為h故D正確；本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選C。7.在如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，內(nèi)阻不計(jì)，為定值電阻，閉合電鍵S，調(diào)整滑動(dòng)變阻器R的阻值到r或4r時(shí)，變阻器的電功率相等，要使R上消耗的功率最大，須調(diào)整滑動(dòng)變阻器R的阻值到（）A.r B.2r C.3r D.4r【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電阻的阻值為r時(shí)，變阻器的功率同理，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電阻的阻值為4r時(shí)，變阻器的功率兩次功率相等，解得=2r則當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值R==2r時(shí)，R上消耗的功率最大。故選B。8.某學(xué)校為了創(chuàng)建綠色校內(nèi)，新裝了一批節(jié)能燈。該路燈通過光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)限制，電燈的亮度可自動(dòng)隨四周環(huán)境的亮度變更而變更，如圖所示為其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖。電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，為光敏電阻，現(xiàn)增加對(duì)光敏電阻的光照強(qiáng)度，發(fā)覺A燈變暗，則下列推斷正確的是（）A.干路電流減小 B.兩端電壓變大C.光照強(qiáng)度增加時(shí)，光敏電阻阻值增大 D.B燈變亮【答案】B【解析】【詳解】A．A燈變暗說明A燈中電流減小，A燈兩端電壓減小，即路端電壓減小，電源電動(dòng)勢(shì)不變，則內(nèi)電壓增大，干路電流增大，A錯(cuò)誤；B．A燈中電流減小，干路電流增大，所以通過的電流增大，兩端電壓增大，B正確；CD．路端電壓減小，而兩端電壓增大，所以B燈兩端電壓減小，電流減小，燈泡變暗，而的電流增大，所以中電流是增大，與B燈并聯(lián)，兩端電壓減小，所以是減小的，CD錯(cuò)誤。故選B。9.有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長，一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺測(cè)量它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停岸，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測(cè)出船后退的距離d和船長L，已知他自身的質(zhì)量為m，忽視船運(yùn)動(dòng)過程中水對(duì)它的阻力，則可測(cè)得船的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)人走動(dòng)時(shí)船的速度大小為v，人的速度大小為，船的質(zhì)量為M，人和船的相對(duì)位移為L，人從船尾走到船頭所用時(shí)間為t，則人和船組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，取船的速度方向?yàn)檎较?，依?jù)動(dòng)量守恒定律得解得船的質(zhì)量故選A。10.如圖所示，真空中狹長區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面對(duì)里，區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界為CD和EF，速度為v的電子從邊界CD外側(cè)沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，入射方向跟CD的夾角為θ，已知電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e，為使電子能從另一邊界EF射出，電子的速率應(yīng)滿意的條件是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題意可知電子從EF射出的臨界條件為到達(dá)邊界EF時(shí)，速度與EF平行，軌跡與EF相切，如圖。R+Rcosθ=d，由幾何學(xué)問得解得，v＞v0即能從EF射出．故選A。11.如圖所示天平可用來測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右臂下面掛一個(gè)矩形線圈，底邊長為，共匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面。當(dāng)線圈中通有電流（方向如圖所示）時(shí)，在天平兩邊加上質(zhì)量分別為、的砝碼時(shí)，天平平衡；當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為的砝碼后，天平又重新平衡，重力加速度為。由此可知（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面對(duì)里，大小為B.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面對(duì)外，大小為C.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面對(duì)外，大小為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面對(duì)里，大小為【答案】C【解析】【詳解】因?yàn)殡娏鞣聪驎r(shí)，右邊再加砝碼才能重新平衡，所以此時(shí)安培力豎直向上，由左手定則推斷磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)外。電流反向前，有其中為線圈質(zhì)量。電流反向后，有兩式聯(lián)立可得故選C。12.一盞電燈的發(fā)光功率為，假設(shè)它發(fā)出的光向四周勻稱輻射，光的平均頻率為，在距電燈運(yùn)處，以電燈為球心的球面上，的面積每秒通過的光子數(shù)約為（取普朗克常量為）（）A.個(gè) B.個(gè) C.個(gè) D.個(gè)【答案】A【解析】【詳解】光是電磁波﹐輻射能量也是一份一份地進(jìn)行的，100W的燈泡每秒產(chǎn)生光能E=100J；設(shè)燈泡每秒放射的光子數(shù)為n，則在以燈泡為球心的球面上，的面積每秒通過的光子數(shù)為個(gè)的面積每秒通過的光子數(shù)約為個(gè)。故選A。13.如圖所示，質(zhì)量為2m、長為L的長木板c靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊b放在c的正中心，質(zhì)量為m的物塊a以大小為的速度從c的左端滑上c，a與b發(fā)生彈性正碰，最終b剛好到c的右端與c相對(duì)靜止，不計(jì)物塊大小，物塊a、b與c間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.a與b碰撞前b的速度始終為零 B.a與b碰撞后，a與b都相對(duì)c滑動(dòng)C.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D.整個(gè)過程因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為【答案】C【解析】【詳解】AB．物塊a滑上模板c后，假設(shè)物塊b與長木板c一起滑動(dòng)，設(shè)物塊a與長木板c間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則有解得則物塊b與長木板c間的靜摩擦力為所以假設(shè)成立，物塊b與長木板c一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度并不為零，即a滑上c后，b不會(huì)相對(duì)c滑動(dòng)。a與b發(fā)生彈性正碰，a與b質(zhì)量相等，所以正碰后速度發(fā)生交換，物塊a的速度與長木板c的相等，一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到最終b剛好滑到c的右端與c相對(duì)靜止，故AB錯(cuò)誤。CD．b剛好到c的右端與a、c相對(duì)靜止時(shí)，設(shè)共同速度為，以a、b、c為整體，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則依據(jù)能量守恒可得所以整個(gè)過程因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C二、不定項(xiàng)選擇題14.水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)物體，水平推力、分別作用在a、b上，一段時(shí)間后撤去推力，物體接著運(yùn)動(dòng)一段距離后停下，兩物體的圖像如圖所示，圖中，整個(gè)過程中兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為，，水平推力的沖量分別為，。則整個(gè)過程中正確的有（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【詳解】A．依據(jù)動(dòng)量定理有，解得故A正確；BCD．依據(jù)動(dòng)量定理有，解得依據(jù)圖像可知，解得故C正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。15.如圖所示為回旋加速器的示意圖．兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)子從加速器的A處起先加速，已知D型盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q，下列說法正確的是（）A.若只增大D型盒的半徑R，則質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能增大B.若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，則質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能增大C.若只增大溝通電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間會(huì)變長D.不變更磁感應(yīng)強(qiáng)度B和溝通電頻f，該回旋加速器也能用于加速粒子【答案】AB【解析】【詳解】AB．由洛倫茲力供應(yīng)向心力解得當(dāng)時(shí)，質(zhì)子獲得最大動(dòng)能磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，最大動(dòng)能越大；D型盒的半徑R越大，最大動(dòng)能越大。AB正確；C．令加速次數(shù)為n，則有粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期為質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間解得可知，若只增大溝通電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間會(huì)變短，C錯(cuò)誤；D．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與加速電場(chǎng)的周期相等，依據(jù)可知，換用粒子，粒子的比荷變更，周期變更，回旋加速器需變更溝通電的頻率才能加速粒子，D錯(cuò)誤。故選AB。16.全國各省市打響碧波藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，調(diào)查組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，測(cè)量管由絕緣材料制成，水平放置，其長為L、直徑為D，左右兩端開口，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上（圖中未畫出），在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面a、c上固定有金屬板作為電極，污水充溢管口從左向右流經(jīng)測(cè)量管時(shí)，a、c兩端電壓為U，顯示儀器顯示污水流量為Q（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說法正確的是（）A.a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)低B.U與污水流量Q成正比，與L無關(guān)C.污水中離子濃度越高，顯示儀器的示數(shù)越大D.若污水中正離子較多，則a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)高；若污水中負(fù)離子較多，則a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)低【答案】AB【解析】【詳解】AD．由左手定則可知，污水中正離子受到洛倫茲力作用偏向c，負(fù)離子受到洛倫茲力作用偏向a，c側(cè)為高電勢(shì)，所以a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)低，與污水中正、負(fù)離子的數(shù)量無關(guān)，故A正確，D錯(cuò)誤；B．顯示儀器顯示污水流量由平衡條件可得聯(lián)立可得，a、c兩端電壓為即與污水流量成正比，與污水中的離子濃度無關(guān)，與無關(guān)，故B正確；C．由及，可得顯示儀器示數(shù)與污水中離子濃度無關(guān)。故C錯(cuò)誤。故選AB。17.如圖所示，為我國某地的一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其葉片的半徑為R，若風(fēng)速恰好與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)所在圓面垂直，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。已知空氣密度為，風(fēng)速為v時(shí)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為P。下列說法正確的是（）A.風(fēng)速為2v時(shí)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為4PB.若每天平均有的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為C.風(fēng)速為v時(shí)單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為D.風(fēng)速為2v時(shí)單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為【答案】D【解析】【詳解】Ａ．單位時(shí)間內(nèi)吹到發(fā)電機(jī)葉片上流淌空氣質(zhì)量為風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面氣流的動(dòng)能為所以發(fā)電的功率為所以發(fā)電功率與風(fēng)速的三次方成正比，即風(fēng)速為2v時(shí)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為8P，故A錯(cuò)誤；B．由A可知?jiǎng)t每天的發(fā)電量為故C錯(cuò)誤；D．風(fēng)速為2v時(shí)單位時(shí)間內(nèi)沖擊發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為則解得故D正確。故選D。三、試驗(yàn)題18.小強(qiáng)同學(xué)在試驗(yàn)室進(jìn)行“測(cè)定兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”試驗(yàn)．（1）他準(zhǔn)備先用多用電表粗測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，測(cè)量前發(fā)覺電表的指針位置如圖所示，他須要進(jìn)行的操作是________；A．調(diào)整指針定位螺絲將指針調(diào)到左側(cè)零刻度B．調(diào)整歐姆調(diào)零旋紐指針調(diào)到左側(cè)零刻度C．調(diào)整指針定位螺絲將指針調(diào)到右側(cè)零刻度D．調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕指針調(diào)到右側(cè)零刻度（2）為了更加精確地測(cè)量，他利用如圖乙所示器材和電路進(jìn)行試驗(yàn)，其中有一根導(dǎo)線接線錯(cuò)誤，錯(cuò)誤的接線是________；A．第①根B．第②根C．第③根D．第④根（3）①正確連接電路，滑動(dòng)變阻器滑片滑至某一位置時(shí)，電壓表指針如圖丙所示，此時(shí)電壓表示數(shù)________V．②多次測(cè)量后，在圖像中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，如圖所示。請(qǐng)結(jié)合數(shù)據(jù)點(diǎn)分析電源的電動(dòng)勢(shì)________V，內(nèi)阻為________（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）．【答案】①A②.D③.1.10④.2.90⑤.6.50【解析】【詳解】（1）[1]用多用電表粗測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，是作為電壓表運(yùn)用的，不運(yùn)用歐姆擋，不須要?dú)W姆調(diào)零，所以只須要調(diào)整指針定位螺絲進(jìn)行機(jī)械調(diào)零即可，其他操作不必進(jìn)行。故選A。（2）[2]測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)用電流表的外接法，所以第④根導(dǎo)線接錯(cuò)，應(yīng)當(dāng)接在滑動(dòng)變阻器的左下接線柱。故選D。（3）①[3]電壓表用量程3V即可，分度值為0.1V，指針指在了1.1的刻度，所以讀數(shù)為1.10V。②[4]多次測(cè)量后，在圖像中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，連線如圖由圖中的點(diǎn)連線可知，圖線與縱軸的截距為2.90V，所以電源電動(dòng)勢(shì)為2.90V。[5]可求得圖像斜率肯定值即為內(nèi)阻，約為19.某倉庫采納自動(dòng)化傳送裝置運(yùn)輸貨物。如圖所示，工人借助機(jī)器設(shè)備推動(dòng)質(zhì)量的貨物，使其在光滑水平面上獲得初速度v，貨物從A點(diǎn)滑上長度，傾角，動(dòng)摩擦因數(shù)的傾斜傳送帶，并從傳送帶最高點(diǎn)B點(diǎn)進(jìn)入右側(cè)半徑為的光滑圓弧軌道，最終落在右側(cè)水平柜臺(tái)上。整個(gè)過程中貨物可看做質(zhì)點(diǎn)，水平面和圓弧面均與傳送帶平滑連接，不考慮貨物通過A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的能量損失。（，）（1）若傳送帶靜止，為使貨物能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，v至少要多大？（2）若貨物在水平面上的速度，傳送帶以的速度順時(shí)針傳動(dòng)，傳送帶為了將其傳送到B點(diǎn)，需多消耗多少電能？（3）己知傳送帶速度如（2）問，要使貨物經(jīng)B點(diǎn)后能沿圓弧軌道下滑一段距離，初速度v需滿意什么條件？經(jīng)探討發(fā)覺，當(dāng)貨物的初速度v在肯定范圍內(nèi)變更時(shí)，其在圓弧軌道上滑過的軌跡長度相同，求此軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角余弦值？【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【詳解】（1）傳送帶靜止，為使貨物能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，依據(jù)能量守恒有解得（2）貨物做加速運(yùn)動(dòng)的加速度為貨物做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為貨物做加速運(yùn)動(dòng)的位移貨物與傳送帶相對(duì)位移為貨物與傳送帶間產(chǎn)生的熱量為傳送帶為了將其傳送到B點(diǎn)，需多消耗電能為（3）貨物經(jīng)B點(diǎn)后能沿圓弧軌道下滑一段距離，則貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，依據(jù)動(dòng)能定理有解得當(dāng)貨物的初速度v在肯定范圍內(nèi)變更時(shí)，貨物到達(dá)B點(diǎn)的速度等于傳送帶速度，為，設(shè)貨物離開圓弧軌道的位置為點(diǎn)，圓弧軌道圓心為點(diǎn)，與豎直方向的夾角為，依據(jù)機(jī)械能守恒有恰從點(diǎn)離開圓弧軌道，貨物與圓弧軌道的壓力為零，有解得20.如圖所示，由金屬和絕緣部件組成的無限長光滑平行導(dǎo)軌，其間距為，金屬導(dǎo)軌中間嵌有兩段由絕緣材料制成的導(dǎo)軌M、N（圖中用黑實(shí)體表示），導(dǎo)軌左端連有電動(dòng)勢(shì)的電源．質(zhì)量，電阻的三根相同導(dǎo)體棒ab、cd和ef垂直導(dǎo)軌放置，其中cd用兩根很長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛，剛好與導(dǎo)軌接觸且無擠壓．ghkj是一個(gè)置于金屬導(dǎo)軌上的“”型導(dǎo)體線框，由三根導(dǎo)體棒組成，每根棒質(zhì)量均為m，電阻均為R，長度均為L．若ef棒與線框ghkj相碰則連接成一個(gè)正方形導(dǎo)體框，初始時(shí)，導(dǎo)體棒和線框均靜止在金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌上方有三個(gè)方向垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)：緊靠絕緣導(dǎo)軌M左側(cè)的區(qū)域Ⅰ中有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的磁場(chǎng)；區(qū)域Ⅱ中有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的磁場(chǎng)，cd棒緊靠區(qū)域Ⅱ的左邊界放置；緊靠絕緣導(dǎo)軌N右側(cè)的區(qū)域Ⅲ中有寬度為L、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的磁場(chǎng)．初始時(shí)ef處于區(qū)域Ⅱ中，區(qū)域Ⅱ、Ⅲ位于絕緣導(dǎo)軌N兩側(cè)．導(dǎo)體線框gj兩點(diǎn)緊靠區(qū)域Ⅲ的左邊界，閉合開關(guān)S，ab棒啟動(dòng)，進(jìn)入絕緣軌道M之前已做勻速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒ab和cd相碰后結(jié)合在一起形成“聯(lián)動(dòng)二棒”，與導(dǎo)軌短暫接觸后即向右上方擺起，擺起的最大高度為，到達(dá)最高點(diǎn)后不再下落，同時(shí)發(fā)覺ef棒向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ．不計(jì)其他電阻．求：（1）ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；（2）ef棒離開區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度；（3）“”導(dǎo)體線框能產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）22.4m/s；（2）6.4m/s；（3）0.256J【解析】【詳解】（1）ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力為零，即產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電動(dòng)勢(shì)大小相等，故有代入數(shù)據(jù)可得（2）ab與cd碰撞過程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有“聯(lián)動(dòng)二棒”與導(dǎo)軌短暫接觸時(shí)，“聯(lián)動(dòng)二棒”與ef棒構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有“聯(lián)動(dòng)二棒”上擺的過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故有聯(lián)立解得（3）ef棒與線框ghkj相碰則連接成一個(gè)正方形導(dǎo)體框，即碰后粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，碰撞過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有線框向右移動(dòng)過程中，ef邊相當(dāng)于電源，又由于gh/kj在導(dǎo)軌上被短路，因此，回路中總電阻為假設(shè)正方向線框停下時(shí)，ef仍在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅲ中，線框從起先運(yùn)動(dòng)到停下來運(yùn)動(dòng)的總位移為x1，由動(dòng)量定理可得代入數(shù)據(jù)可得故假設(shè)成立，即ef在離開區(qū)域Ⅲ前，線框已經(jīng)停下，故依據(jù)能量守恒定律可得，正方向?qū)w線框產(chǎn)生的總焦耳熱為導(dǎo)體線框產(chǎn)生的焦耳熱為代入數(shù)據(jù)可得【點(diǎn)睛】本題的解題關(guān)鍵在于理解碰撞后，各棒和線框的運(yùn)動(dòng)狀況，明確碰撞所屬的類型。導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)，即產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電動(dòng)勢(shì)等大，電路中無電流。主要考察對(duì)動(dòng)量守恒定律及動(dòng)量定理的敏捷運(yùn)用實(shí)力。21.在光滑的水