北京市通州區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試卷 含解析

通州區(qū)2023—2024學(xué)年高三年級(jí)摸底考試物理試卷本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將答題卡交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1.人們常把癟的乒乓球放入熱水中使其恢復(fù)為球形，把乒乓球放入熱水后，球內(nèi)的氣體（視為理想氣體）（）A.分子的平均動(dòng)能增大 B.每個(gè)分子速率都增大C.單位體積的分子數(shù)增加 D.內(nèi)能減小【答案】A【解析】【詳解】ABD．乒乓球中的氣體看作理想氣體，溫度升高，內(nèi)能增大，分子的平均動(dòng)能增大，并不是每個(gè)分子速率都增大。故A正確；BD錯(cuò)誤；C．乒乓球中氣體質(zhì)量不變，溫度升高，體積增大，密度減少，單位體積的分子數(shù)減少。故C錯(cuò)誤。故選A。2.某同學(xué)自己動(dòng)手為手機(jī)貼鋼化膜，貼完后發(fā)現(xiàn)屏幕中央有不規(guī)則的環(huán)形條紋，通過查詢相關(guān)資料得知，這是由于鋼化膜與手機(jī)屏幕之間存在空氣薄膜造成的，出現(xiàn)環(huán)形條紋現(xiàn)象是光的（）A.衍射現(xiàn)象 B.干涉現(xiàn)象 C.偏振現(xiàn)象 D.全反射現(xiàn)象【答案】B【解析】【詳解】出現(xiàn)環(huán)形條紋是由于從空氣膜的兩個(gè)表面反射的光疊加產(chǎn)生的光的干涉現(xiàn)象。故選B。3.下列四幅圖涉及不同物理知識(shí)，其中說法正確的是（）A.圖甲中P射線粒子流帶負(fù)電B.圖乙中實(shí)驗(yàn)說明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.圖丙中的玻爾能級(jí)理論可以解釋?duì)滤プ儸F(xiàn)象D.圖丁中用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，方程式為【答案】A【解析】【詳解】A.圖甲中P射線粒子流受到向右的洛倫茲力才會(huì)向右偏轉(zhuǎn)，則根據(jù)左手定則，P射線粒子流帶負(fù)電，A正確；B圖乙中實(shí)驗(yàn)說明了原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；C.圖丙中的玻爾能級(jí)理論講的是原子核外電子的躍遷，而β衰變現(xiàn)象是原子核發(fā)射出β粒子的現(xiàn)象，無法解釋，C錯(cuò)誤；D.圖丁中用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，典型方程式為D錯(cuò)誤。故選A。4.500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱FAST）又被稱為“中國(guó)天眼”，是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是，那么它觀測(cè)到的電磁波最長(zhǎng)波長(zhǎng)（）A.約0.1米 B.約4米 C.約40米 D.約1000米【答案】B【解析】【詳解】頻率最小的電磁波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，則最長(zhǎng)波長(zhǎng)為故選B。5.如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面，其中A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB，電勢(shì)分別為關(guān)于這兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)高低的關(guān)系，下列說法正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】AB．電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，因A處電場(chǎng)線較B點(diǎn)密集，可知選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.某同學(xué)利用如圖所示的電路研究自感現(xiàn)象，圖中，為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大的電感線圈（其電阻小于燈泡電阻），閉合開關(guān)S后，燈泡均發(fā)光，斷開開關(guān)S瞬間，下列說法正確的是（）A.燈泡同時(shí)立即熄滅 B.燈泡都緩慢熄滅C.燈泡立即熄滅，閃亮后再熄滅 D.燈泡立即熄滅，閃亮后再熄滅【答案】C【解析】【詳解】斷開開關(guān)S瞬間，燈泡A1立即熄滅；因線圈L中電流減小，從而產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，L相當(dāng)于電源，在L與A2中形成新的回路，則電流逐漸減小，因線圈L電阻小于燈泡電阻，則開始電路穩(wěn)定時(shí)通過線圈L的電流大于通過燈泡A2的電流，則開關(guān)S斷開瞬間，通過燈泡A2的的電流大于燈泡原來的電流，則燈泡A2閃亮后再逐漸熄滅。故選C。7.如圖所示是一種風(fēng)速測(cè)定裝置示意圖，其中風(fēng)速表表盤是由電壓表改裝而成，電源內(nèi)阻為r，R為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，T形管道的豎直管內(nèi)裝有可上下無摩擦自由移動(dòng)的輕質(zhì)活塞，活塞通過輕質(zhì)細(xì)桿和滑動(dòng)變阻器的滑片P相連，當(dāng)風(fēng)速增大時(shí)，活塞上方氣壓變小，活塞將上移，下列說法正確的是（）A.風(fēng)速增大，電壓表的示數(shù)變小B.風(fēng)速增大，滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓變小C.風(fēng)速減小，通過R的電流變大D.風(fēng)速減小，滑動(dòng)變阻器R1端的電壓變化量與電流變化量之比變大【答案】B【解析】【詳解】AB．風(fēng)速增大，活塞上方氣壓變小，活塞將上移，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻減小，電路總電流增大，定值電阻R、電源內(nèi)阻r兩端的電壓增大，電壓表的示數(shù)變大，滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓變小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．風(fēng)速減小，活塞上方氣壓變大，活塞將下移，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大，電路總電阻增大，通過R的電流變小，故C錯(cuò)誤；D．同理可得，風(fēng)速減小，滑動(dòng)變阻器R1端的電壓將變大，通過滑動(dòng)變阻器R1的電流將減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律滑動(dòng)變阻器R1端的電壓變化量與電流變化量之比為故風(fēng)速減小，滑動(dòng)變阻器R1端電壓變化量與電流變化量之比不變，故D錯(cuò)誤。故選B。8.圖甲是磁電式電流表表頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，線圈繞在一個(gè)與指針、轉(zhuǎn)軸相連的鋁框骨架上，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，同一圓周上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等，當(dāng)線圈位于水平面內(nèi)，通有如圖乙所示方向的電流時(shí)，下列說法正確的是（）A.電流表表盤刻度不均勻B.a、b導(dǎo)線所受安培力方向相同C.線圈匝數(shù)增加，電流表表頭的滿偏電流減小D.磁鐵磁性增強(qiáng)，電流表表頭的滿偏電流增大【答案】C【解析】【詳解】A．依題意，在磁場(chǎng)中線圈的磁力矩大小都相等，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧發(fā)生形變，產(chǎn)生反抗力矩，阻止線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)角越大，反抗力矩越大，對(duì)于給定的待測(cè)電流，其磁力矩是一定的，所以線圈在某一轉(zhuǎn)角處穩(wěn)定下來，這時(shí)兩個(gè)力矩達(dá)到平衡，可知待測(cè)電流與轉(zhuǎn)角成正比，電流表表盤刻度均勻，故A錯(cuò)誤；B．由左手定則可知，a導(dǎo)線受到的安培力向上，b導(dǎo)線受到的安培力向下，故B錯(cuò)誤；CD．換磁性更強(qiáng)的磁鐵或增加線圈匝數(shù)，會(huì)使得在相同電流情況下線圈所受安培力增大，電流表的量程減小，故C正確；D錯(cuò)誤。故選C。9.如圖甲所示，利用電流傳感器觀察一固定電容器充放電過程，開關(guān)S先擲向1端，電源給電容器充電，開關(guān)S再擲向2端，電容器放電，放電過程中電流I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，根據(jù)圖乙所示，下列說法正確的是（） A.電容器的電容逐漸減小B.電容器所帶的電荷量逐漸增加C.將R換成更大的阻值，圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積會(huì)減小D.用緊靠縱軸的狹長(zhǎng)矩形的面積可估算0.2s內(nèi)電容器釋放的電荷量【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)可知，電容器電容不隨極板間電壓的變化而變化，由電容器本身決定。故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，放電過程中，電容器所帶的電荷量逐漸減少。故B錯(cuò)誤；C．電容器放電時(shí)，電阻R的作用相當(dāng)于導(dǎo)體，只更換電阻R，圖像下面所圍的面積表示電容器的總電荷量量不會(huì)改變。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，圖乙中緊靠縱軸的狹長(zhǎng)矩形的面積表示0.2s內(nèi)電容兩端減少的電荷量，故D正確。故選D。10.洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、電子槍、玻璃泡等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸的圓形線圈，當(dāng)線圈通有勵(lì)磁電流I，兩線圈之間將產(chǎn)生垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與I成正比，比例系數(shù)為k，方向垂直紙面向外，電子在電子槍中經(jīng)加速電壓U加速形成高速電子束，若電子束垂直磁場(chǎng)方向，可看到電子束徑跡呈圓形，直徑為D，下列說法正確的是（）A.勵(lì)磁線圈中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B.僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子束徑跡半徑變大C.僅減小電子槍加速電壓，電子束徑跡半徑變大D.電子比荷【答案】D【解析】【詳解】A．由安培定則可知，勵(lì)磁線圈中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，才可以產(chǎn)生垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。故A錯(cuò)誤；BC．依題意，電子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可得電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立，解得僅增大勵(lì)磁線圈中電流，則電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，電子束徑跡半徑變小。僅減小電子槍的加速電壓，電子束徑跡半徑變小。故BC錯(cuò)誤；D．依題意，有聯(lián)立，解得故D正確。故選D。11.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，將一根水平放置的金屬棒ab以某一水平速度v0拋出，不計(jì)空氣阻力，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平且未離開磁場(chǎng)區(qū)域，下列說法正確的是（）A.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高B.金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來越大C.單位時(shí)間內(nèi)ab掃過的曲面中的磁通量不變D.金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能越來越小【答案】C【解析】【詳解】A．由右手定則可知，a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．金屬棒做平拋運(yùn)動(dòng)，水平速度不變，根據(jù)E=BLv0可知，棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．單位時(shí)間內(nèi)ab的水平位移為v0，則掃過的曲面中的磁通量不變，選項(xiàng)C正確；D．金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程只有重力做功，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。12.如圖所示的U-I圖像中，曲線表示某一燈泡的伏安特性曲線，直線為某一電源的路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線，P為兩圖線的交點(diǎn)，坐標(biāo)為；過P點(diǎn)的切線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)；路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為、與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為；陰影面積分別為S1、S2。用該電源直接與該燈泡連接成閉合回路，當(dāng)燈泡通過的電流為時(shí)，下列說法正確的是（）A.燈泡電阻為 B.燈泡電功率為S1C.電源總功率為 D.電源內(nèi)部消耗功率為2S2【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)歐姆定律，燈泡電阻為故A錯(cuò)誤；B．燈泡電功率為故B錯(cuò)誤；C．電源總功率為故C錯(cuò)誤；D．電源內(nèi)部消耗功率為故D正確。故選D。13.某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電，圖中交流電源電壓有效值為6V，定值電阻R1=R2=R3=R4=20Ω，理想變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為1:3，理想變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為3:1，雙刀雙擲開關(guān)S先后接通電路Ⅰ（上面虛線框中的電路）和電路Ⅱ（下面虛線框中的電路），兩電路都穩(wěn)定工作，導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)，下列說法不正確的是（）A.電阻R1的電功率大于電阻R2的電功率B.通過電阻R2的電流為0.09AC.電阻R3的電功率是1.8WD.開關(guān)S接通電路Ⅱ時(shí)，交流電源的輸出功率比接通電路Ⅰ時(shí)大【答案】C【解析】【詳解】AB.先對(duì)電路Ⅰ分析，有則電阻R1的電功率為再對(duì)電路Ⅱ分析，有解得所以故AB正確；C.電阻R3的電功率是C錯(cuò)誤；D.開關(guān)S接通電路Ⅰ時(shí)，交流電源的輸出功率開關(guān)S接通電路Ⅱ時(shí)，交流電源的輸出功率為開關(guān)S接通電路Ⅱ時(shí)，交流電源的輸出功率比接通電路Ⅰ時(shí)大，D正確；本題選不正確的，故選C。14.當(dāng)一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長(zhǎng)?L時(shí)，滿足表達(dá)式：，E為該金屬絲材料的彈性模量，可以得到。彈性模量是描述固體材料抗形變能力的重要物理量，是材料的固有屬性，也是機(jī)械構(gòu)件材料選擇的重要依據(jù)，采用單縫衍射和單絲衍射一起測(cè)量金屬絲的微小伸長(zhǎng)量和直徑d，就可測(cè)量該金屬絲材料的彈性模量。已知單縫衍射中央亮條紋寬度?x滿足表達(dá)式：，式中l(wèi)為單縫到光屏的距離，D為單縫寬度，λ為衍射光波長(zhǎng)，如圖1所示，當(dāng)金屬絲下面的托盤增加砝碼時(shí)，金屬絲被拉長(zhǎng)，下面的縫寬由a1減小為a2，引起光屏處的衍射中央亮條紋寬度變化，據(jù)此可以求金屬絲伸長(zhǎng)量?L。圖2為單縫衍射法測(cè)量金屬絲在砝碼拉伸下的微小伸長(zhǎng)量光路示意圖，已知單絲衍射中央亮條紋寬度與單縫衍射規(guī)律相同，式中D為單絲寬度，根據(jù)測(cè)量單絲衍射中央亮條紋寬度可以求得金屬絲直徑d，再根據(jù)可計(jì)算出金屬絲的橫截面積，圖3為單絲衍射的示意圖，將以上衍射法的測(cè)量值代入，就可以得到金屬絲的彈性模量。據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）A.砝碼稍增大一些，?L會(huì)增大，金屬絲的彈性模量E將減小B.增加砝碼之后，單縫衍射的中央亮條紋都變寬C.金屬絲的彈性模量與實(shí)驗(yàn)用的光波長(zhǎng)有關(guān)D.該方法中使用的激光可以用白光代替【答案】B【解析】【詳解】AC．金屬絲的彈性模量E是由材料本身決定的，與?L無關(guān)，與實(shí)驗(yàn)用的光波長(zhǎng)無關(guān)，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；B．增加砝碼之后，金屬絲的伸長(zhǎng)量變大，則單縫寬度減小，則單縫衍射的中央亮條紋都變寬，選項(xiàng)B正確；D．白光是多種顏色的光的復(fù)合光，則該方法中使用的激光不可以用白光代替，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。第二部分本部分共6題，共58分。15.在“用傳感器探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)使用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，正確操作實(shí)驗(yàn)獲得多組注射器內(nèi)封閉氣體的體積V和壓強(qiáng)p的測(cè)量值，并通過計(jì)算機(jī)擬合得到圖像，如圖2所示。（1）實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制注射器內(nèi)封閉的氣體的_______________（選填“溫度”“壓強(qiáng)”或“體積”）不發(fā)生變化；實(shí)驗(yàn)中得到的圖2圖像，在壓縮氣體的過程中，注射器內(nèi)封閉的氣體_______________（選填“吸熱”或“放熱”）。（2）在壓縮氣體過程中，另一組同學(xué)不慎用手握住注射器含空氣柱的部分，在圖2圖線（如實(shí)線）的基礎(chǔ)上，做出該同學(xué)應(yīng)該得到的圖線（如虛線），下圖中大致正確的是（）A. B. C. D.（3）實(shí)驗(yàn)中，在判斷氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系不需要測(cè)出空氣柱的橫截面積，推導(dǎo)并說明原因______?！敬鸢浮浚?）①.溫度②.放熱（2）A（3）見解析【解析】【小問1詳解】[1]實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制注射器內(nèi)封閉的氣體的溫度不發(fā)生變化；[2]根據(jù)可知圖2圖像表示為等溫變化，則注射器內(nèi)空氣柱內(nèi)能不變，即在壓縮氣體的過程中，外界對(duì)封閉氣體做功，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得注射器內(nèi)封閉的氣體放熱?！拘?詳解】實(shí)驗(yàn)時(shí)用手長(zhǎng)時(shí)間握住注射器氣體部分，溫度變大，由克拉伯龍方程pV=nRT可知pV會(huì)變大，但p與V不成線性關(guān)系，下圖中大致正確的是圖A。故選A。【小問3詳解】橫截面積相同，每一次體積的改變，只需要比較空氣柱長(zhǎng)度的變化即可，故不需要測(cè)量空氣柱的橫截面積。16.在“測(cè)量金屬絲的電阻”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量一金屬絲的電阻。（1）該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測(cè)該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是_______________Ω。（2）用圖2所示電路測(cè)量，要求電壓能從零開始測(cè)量，并能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖2中僅添加一根導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)的電路連接________。（3）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的_______________（選填“a”或“b”）端。（4）該同學(xué)測(cè)量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，以電壓U為縱軸、電流I為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示，請(qǐng)畫出U-I圖像_______，根據(jù)圖像得出該金屬絲的電阻R=____Ω（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）?！敬鸢浮浚?）6（2）見解析（3）a（4）①.見解析②.5.17【解析】【小問1詳解】該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測(cè)該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是6Ω?！拘?詳解】要求電壓能從零開始測(cè)量，并能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電路連接如圖【小問3詳解】為了保護(hù)電路中的電學(xué)元件，閉合開關(guān)前，需要短路測(cè)量電路，所以滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的a端?！拘?詳解】[1]在坐標(biāo)紙上連線，使盡可能多的點(diǎn)跡在圖線上，如圖[2]根據(jù)圖像得出該金屬絲的電阻17.如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度電阻可忽略不計(jì)，一端連接的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒電阻，在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌以的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。（1）求通過電阻R的電流大小I；（2）求電阻R的電功率P；（3）在上述情境中，僅改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，使其豎直向上，有同學(xué)認(rèn)為：“由于導(dǎo)體棒所受的安培力方向會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)體棒不能再向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)”，你認(rèn)為該同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確，說明你的觀點(diǎn)及理由?！敬鸢浮浚?）0.1A；（2）；（3）見解析【解析】【詳解】（1）導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為由閉合電路歐姆定律可得，回路中的感應(yīng)電流大小為聯(lián)立，解得（2）電阻R的電功率為（3）該該同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。在上述情境中，僅改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，使其豎直向上，則根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流方向?qū)⒎聪?，再由左手定則可知安培力方向仍為水平向左，并沒有發(fā)生變化，所以導(dǎo)體棒仍然可以向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。18.如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈MNKL的邊長(zhǎng)，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的（和邊中點(diǎn)連線）軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值為R的外電路定值電阻連接，電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。（1）寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的表達(dá)式；（2）經(jīng)過周期，求：a．通過電阻R的電荷量q；b．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。【答案】（1）；（2）a.；b.【解析】【詳解】（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的表達(dá)式（2）a．經(jīng)過周期通過電阻R的電荷量b．電動(dòng)勢(shì)有效值線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量解得19.如圖1所示是可用于分離和檢測(cè)同位素的儀器。帶電粒子從容器M下方的小孔，、進(jìn)入板間電勢(shì)差為U的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速。粒子再經(jīng)過小孔，沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)歷半個(gè)圓周，打在照相底片上形成曝光點(diǎn)，不考慮粒子重力及粒子之間的相互作用。（1）一電荷量為、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過質(zhì)譜儀，打在照相底片的P點(diǎn)，求：a．粒子從電場(chǎng)射出時(shí)的速度大小v；b．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑d；（2）某同學(xué)將該圖1裝置小孔下方的磁場(chǎng)改為水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，并在小孔下方距離為d處水平放置照相底片（如圖2），判斷該改裝裝置能否用于檢測(cè)和分離同位素并