四川省成都市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末調(diào)研考試物理試題（解析版）

2022~2023學(xué)年度上期期末高二年級(jí)調(diào)研考試物理滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，務(wù)必將自己的姓名、考籍號(hào)填寫在答題卡規(guī)定的位置上。2.答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。3.答非選擇題時(shí)，必須使用0.5毫米黑色簽字筆，將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上。4.所有題目必須在答題卡上作答，在試題卷上答題無效。5.考試結(jié)束后，只將答題卡交回。第I卷（選擇題，共44分）一、單項(xiàng)選擇題（本題包括8小題，每小題3分，共24分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。）1.物理學(xué)中常用比值定義法定義物理量。下列關(guān)系式中，用比值法定義的物理量定義式是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】A．公式是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放入其中的電流元大小及所受安培力無關(guān)，所以是比值定義法，故A正確；B．公式是點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的決定式，點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度與場源電荷的電荷量成正比，與到場源電荷距離的平方成反比，所以不是比值定義法，故B錯(cuò)誤；C．公式是電流的決定式，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比，所以不是比值定義法，故C錯(cuò)誤；D．公式是電阻的決定式，電阻與其長度成正比，與其橫截面積成反比，所以不是比值定義法，故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖，在等腰直角三角形abc的頂點(diǎn)a、b各固定一根無限長通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流大小相同，方向均垂直于紙面向里。則（）A.a處導(dǎo)線所受安培力的方向沿ab向左B.a處導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于ab向上C.c點(diǎn)磁場方向垂直于ab向上D.c點(diǎn)磁場方向平行于ab向右【答案】D【解析】【詳解】AB．a(chǎn)、b直導(dǎo)線中電流方向相同，根據(jù)“同向電流相互吸引、異向電流相互排斥”可知a處導(dǎo)線所受安培力的方向沿ab向右，故AB錯(cuò)誤；CD．三角形abc為等腰直角三角形，c點(diǎn)到兩直導(dǎo)線的距離相等，且ac與bc垂直，兩直導(dǎo)線中的電流相等，則a、b直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，由安培定則可知a直導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁場方向由c指向b，可知b直導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁場方向由a指向c，故c點(diǎn)磁場方向應(yīng)在ac延長線與cb間夾角的角平分線上，即平行ab向右，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3.如圖，真空中等量的異種點(diǎn)電荷甲、乙形成的電場中，一試探電荷僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，O點(diǎn)位于甲、乙電荷連線的中點(diǎn)，a、b是試探電荷運(yùn)動(dòng)軌跡上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩個(gè)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.試探電荷為正電荷B.試探電荷在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能C.試探電荷在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度D.試探電荷在a點(diǎn)的電勢能等于在b點(diǎn)的電勢能【答案】B【解析】【詳解】A．由曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，點(diǎn)電荷甲、乙對試探電荷的電場力一定指向曲線的凹側(cè)，由此可知試探電荷受電場力與場強(qiáng)方向相反，試探電荷為負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；B．若試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場力與速度的夾角是銳角，電場力對試探電荷做正功，由動(dòng)能定理可知，試探電荷的動(dòng)能增加，試探電荷在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確；C．由電場分布的對稱性可知，a、b點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，試探電荷在a點(diǎn)的加速度與在b點(diǎn)的加速度大小相等，故C錯(cuò)誤；D．若試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場力對試探電荷做正功，由功能關(guān)系可知，試探電荷的電勢能減小，因此試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于b點(diǎn)的電勢能，故D錯(cuò)誤。故選B。4.圖示電路中，，接入電路的兩個(gè)電容器電容分別為，。若在a、b兩端輸入U(xiǎn)=120V的電壓，則兩電容器充電穩(wěn)定后所帶電荷量、分別為（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，兩端的電壓是兩端的電壓，兩端的電壓是兩端的電壓，電路的路端電壓為U，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律得即由電容器所帶電量得即故選A5.如圖，同一直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷a、b、c，電荷量分別為、、，已知a、b間距離小于b，c間距離，僅在彼此間的靜電力作用下，三個(gè)點(diǎn)電荷均處于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是（）A.三個(gè)點(diǎn)電荷可能均為正電荷B.若a為正電荷，則b、c均為負(fù)電荷C.點(diǎn)電荷電荷量的絕對值滿足D.點(diǎn)電荷電荷量的絕對值滿足【答案】C【解析】【詳解】AB．以b點(diǎn)電荷為對象，根據(jù)受力平衡可知，a對b的庫侖力與c對b的庫侖力大小相等，方向相反，可知a、c帶同種電荷；以c點(diǎn)電荷為對象，根據(jù)受力平衡可知，a對c的庫侖力與b對c的庫侖力大小相等，方向相反，可知a、b帶異種電荷；若a為正電荷，則b為負(fù)電荷，c為正電荷，故AB錯(cuò)誤；C．以b點(diǎn)電荷為對象，根據(jù)受力平衡可得由于可得故C正確；D．以c點(diǎn)電荷為對象，根據(jù)受力平衡可得由于可得故D錯(cuò)誤故選C。6.如圖，電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r一定，為定值電阻且。閉合開關(guān)S后，在滑動(dòng)變阻器R的滑片P由最左端a向最右端b滑動(dòng)的過程中（）A.的功率逐漸減小B.電壓表示數(shù)逐漸增大C.電流表與電壓表示數(shù)的乘積IU逐漸增大D.電壓表與電流表示數(shù)改變量比值的絕對值逐漸減小【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律有滑片P由最左端a向最右端b滑動(dòng)的過程中，R減小，則I增大，根據(jù)可知的功率逐漸增大，故A錯(cuò)誤；B．由可知，當(dāng)I增大時(shí)，路端電壓減小，則電壓表示數(shù)逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．電流表與電壓表示數(shù)的乘積為當(dāng)時(shí)，P有最大值，由于，則有所以當(dāng)I增大時(shí)，P增大，故C正確；D．由可知所以電壓表與電流表示數(shù)改變量比值的絕對值不變，故D錯(cuò)誤。故選C。7.2022年10月，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院科研團(tuán)隊(duì)再傳佳績，中國新一代“人造太陽”科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展，HL-2M等離子體電流突破100萬安培，創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄，技術(shù)水平居國際前列。圖示為核聚變中磁約束的托卡馬克裝置的簡化圖，圓環(huán)狀勻強(qiáng)磁場區(qū)域的內(nèi)半徑為，外半徑為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于環(huán)面，中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，具有各個(gè)方向的速度。欲使帶電粒子約束在半徑為的區(qū)域內(nèi)，則帶電粒子的最大速度為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】帶電粒子的速度越大，在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑就越大，要使帶電粒子約束在半徑為的區(qū)域內(nèi)，如下圖可得帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為根據(jù)可得故選B。8.如圖，用兩段材料、長度、粗細(xì)均相同的導(dǎo)線分別繞制成P、Q兩個(gè)閉合正方形線圈，所在區(qū)域有方向垂直于線圈平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，已知線圈匝數(shù)比為，，則P、Q線圈中（）A.感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向B.同一時(shí)刻磁通量大小之比C.感應(yīng)電動(dòng)勢大小之比D.感應(yīng)電流大小之比【答案】D【解析】【詳解】A．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，則穿過線圈的磁通量減小，所以感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，應(yīng)為垂直紙面向外，根據(jù)安培定則可以判斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知同一時(shí)刻磁通量大小之比為故B錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電動(dòng)勢大小感應(yīng)電動(dòng)勢大小之比為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電阻定律（為總長度）可知兩線圈的電阻之比為根據(jù)感應(yīng)電流大小之比故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）9.在電磁學(xué)發(fā)展過程中，物理學(xué)家們的新發(fā)現(xiàn)和新理論推動(dòng)著科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)革命，關(guān)于電磁學(xué)發(fā)展史，下列說法中正確的是（）A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)規(guī)律B.法拉第首先提出電場概念，并引入電場線形象描述電場C.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D.安培在對磁場的研究中提出了分子電流假說【答案】BD【解析】【詳解】A．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)規(guī)律，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．法拉第首先提出電場概念，并引入電場線形象描述電場，B項(xiàng)正確；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．安培在對磁場研究中提出了分子電流假說，D項(xiàng)正確。故選BD。10.如圖（a）所示的圓環(huán)形導(dǎo)線，處在方向垂直于圓環(huán)平面的磁場B中（磁場未畫出，以向里為正方向），B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，則（）A.內(nèi)，圓環(huán)形導(dǎo)線中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向B.內(nèi)，圓環(huán)形導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小均勻增大C.內(nèi)，圓環(huán)形導(dǎo)線有擴(kuò)張趨勢D.和兩段時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)形導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小相等【答案】AC【解析】【詳解】A．內(nèi)，有圖像可知磁場向里增大，由楞次定律“增反減同”可知圓環(huán)形導(dǎo)線中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，A正確；B．內(nèi)，磁場均勻增大，可知圓環(huán)形導(dǎo)線中產(chǎn)生恒定的電流，B錯(cuò)誤；C．內(nèi)，磁通量在減小，根據(jù)“增縮減擴(kuò)”圓環(huán)形導(dǎo)線有擴(kuò)張趨勢，C正確；D．和兩段時(shí)間內(nèi)由于磁通量的變化率不相等，所以圓環(huán)形導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小不相等，D錯(cuò)誤。故選AC。11.如圖（a），O、P為光滑水平面上相距0.3m的兩點(diǎn)，O、P連線上存在方向從O指向P的電場，其上各點(diǎn)的電勢隨距O點(diǎn)的距離x變化的關(guān)系如圖（b）所示，圖中斜線為圖線在點(diǎn)P（0.3m，200V）的切線?，F(xiàn)將一質(zhì)量、電荷量的小物塊從O點(diǎn)靜止釋放。關(guān)于小物塊在OP間的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A.從釋放開始加速度一直減小B.從釋放開始速度一直增大C.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，加速度大小D.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，速度大小【答案】BC【解析】【詳解】A．電勢隨距O點(diǎn)的距離x變化的圖像斜率表示場強(qiáng)，可知斜率先增大后減小，所以加速度先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．O、P連線上存在方向從O指向P的電場，小物塊從O點(diǎn)靜止釋放，小球帶正電，電場力方向與速度方向相同，所以從釋放開始速度一直增大，故B正確；C．電勢隨距O點(diǎn)的距離x變化的圖像斜率表示場強(qiáng)，可知根據(jù)牛頓第二定律得解得故C正確；D．由動(dòng)能定理得解得故D錯(cuò)誤。故選BC。12.如圖（a），長為4d、間距為d的平行金屬板水平放置，兩金屬板左邊中點(diǎn)O有一粒子源，能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為、電荷量為、質(zhì)量為m的粒子，金屬板右側(cè)距離為d處豎直放置一足夠大的熒光屏?，F(xiàn)在兩板間加圖（b）所示電壓，已知時(shí)刻射入的粒子恰好能從金屬板射出。不計(jì)粒子重力，則（）A.不同時(shí)刻入射的粒子在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等B.時(shí)刻入射的粒子恰能從金屬板右側(cè)中點(diǎn)出射C.時(shí)刻入射的粒子從金屬板間出射時(shí)動(dòng)能D.粒子打在右側(cè)熒光屏上的長度范圍為d【答案】BD【解析】【詳解】A．已知時(shí)刻射入的粒子恰好能從金屬板射出，則有，，作出不同時(shí)刻進(jìn)入金屬板的粒子在電場方向速度與時(shí)間的圖像如圖有圖像可以看出，在時(shí)刻（n=0,1,2,3，…）進(jìn)入金屬板的粒子會(huì)在電場方向上有最大位移，結(jié)合題目條件知最大位移為，其它時(shí)刻進(jìn)入的粒子在電場方向位移都小于，所以不同時(shí)刻進(jìn)入金屬板的粒子都能夠輸出金屬板，由水平方向勻速運(yùn)動(dòng)可知，粒子射出金屬板時(shí)間都相同，時(shí)間都為A錯(cuò)誤；B．由A中分析，結(jié)合圖像可知，時(shí)刻入射的粒子在T時(shí)間內(nèi)沿電場力方向總位移為零，所以恰能從金屬板右側(cè)中點(diǎn)出射，B正確；C．由于粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，恰為電壓隨時(shí)間變化的周期，故粒子在電場中所受相反電場力作用時(shí)間相同，根據(jù)動(dòng)量定理有故粒子無論何時(shí)進(jìn)入電場，出射時(shí)只剩水平速度v0，豎直方向的速度為0，故粒子從金屬板間出射時(shí)動(dòng)能C錯(cuò)誤；D．由A中分析可知不同時(shí)刻出射的粒子出射的位置在兩金屬板右側(cè)上下邊緣之間，速度均水平向右，出射的粒子經(jīng)O水平向右勻速射到熒光屏上，可知粒子打在右側(cè)熒光屏上的長度范圍為d，D正確。故選BD。13.如圖，一帶電粒子以初速度沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入，并經(jīng)過點(diǎn)P（2L，L）。若上述過程僅由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場實(shí)現(xiàn)，則粒子從O到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，到達(dá)P點(diǎn)速度與x軸正方向的夾角為。若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn)，則粒子從O到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，到達(dá)P點(diǎn)速度與x軸正方向的夾角為。下列關(guān)系式正確的是（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．該過程中若由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場實(shí)現(xiàn)，此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)該過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn)時(shí)，此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，沿x軸正方向分速度在減小，根據(jù)可知t1<t2A正確，B錯(cuò)誤；CD．該過程中若由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場實(shí)現(xiàn)，此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，速度和位移與水平方向夾角的正切值之間的關(guān)系為故當(dāng)該過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn)時(shí)，由幾何關(guān)系可以得出得即軌跡對應(yīng)的圓心角為，即，即，C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。第II卷（非選擇題，共56分）三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共2小題，共14分。）14.如圖所示為“探究磁場對通電導(dǎo)線的作用”的實(shí)驗(yàn)裝置，某同學(xué)利用該裝置來測定U形磁鐵N、S極之間磁場的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度。請根據(jù)下面的實(shí)驗(yàn)操作按要求填空。（1）在彈簧測力計(jì)下端掛一個(gè)匝數(shù)為n的足夠長的矩形線框，用刻度尺測出矩形線框下短邊的長度L并將其完全置于U形磁鐵N、S極之間的磁場中，使線框平面與磁場方向垂直，短邊保持水平。（2）在電路未接通時(shí)，記錄線框靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)。（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表讀數(shù)為I，記錄線框靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F（），則線框所受安培力大小為______。（4）利用上述數(shù)據(jù)可得待測磁場的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度______。【答案】①.②.【解析】【詳解】（3）[1]根據(jù)（2）可知電路未接通時(shí)，線框不受安培力。根據(jù)二力平衡可知彈簧測力計(jì)的示數(shù)大小等于線框受到的重力。開關(guān)閉合后，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)大小等于重力與所受安培力之和。即（4）[2]根據(jù)安培力的定義可知整理可得，待測磁場的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度15.通過《直流電路》章節(jié)的學(xué)習(xí)，一同學(xué)希望利用相關(guān)知識(shí)，用一個(gè)電流表表頭設(shè)計(jì)簡易多用電表，具體設(shè)計(jì)步驟如下：（1）表頭G的規(guī)格為滿偏電流25mA，內(nèi)阻480Ω，該同學(xué)先按照圖（a）電路將的電阻并入電路，改裝為一個(gè)直流電流表，改裝后的電流表量程為_________mA。（2）在改裝后的電流表基礎(chǔ)上，按照圖（b）串聯(lián)接入和，繼續(xù)改裝為15V和50V兩檔的直流電壓表，接入的電阻和的阻值分別為_________Ω，_________Ω。（3）該同學(xué)將電表繼續(xù)改裝為歐姆表，如圖（c）所示。將b、c、d、e四個(gè)端口用選擇旋鈕接上同一端口f，將整個(gè)改裝之后的多用電表封裝。a、f端口各自連接一表筆，則圖（c）中a端應(yīng)接_________（選填“紅色”或”黑色”）表筆。校準(zhǔn)調(diào)零后，選擇歐姆擋測量一個(gè)阻值Ω的電阻時(shí)，表頭指針正好指向表盤正中位置，當(dāng)測量未知電阻時(shí)，穩(wěn)定后表頭指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的，則_________Ω?！敬鸢浮竣?100②.30③.350④.黑色⑤.75【解析】【詳解】（1）[1]改裝后的電流表量程為（2）[2][3]根據(jù)，解得（3）[4][5]根據(jù)多用表電流紅進(jìn)黑出可知，a端應(yīng)接黑色表筆。校準(zhǔn)調(diào)零后，選擇歐姆擋測量一個(gè)阻值Ω的電阻時(shí)，表頭指針正好指向表盤正中位置當(dāng)測量未知電阻時(shí)，穩(wěn)定后表頭指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的解得75Ω四、計(jì)算題（本題共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫答案不得分，有數(shù)值運(yùn)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)字和單位。）16.如圖為一款游樂場電動(dòng)車的原理圖。已知電源電動(dòng)勢E=32V，燈泡L規(guī)格為“30V15W”且電阻不變，電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻，當(dāng)電動(dòng)車正常行駛時(shí)，燈泡L恰好正常發(fā)光，且干路電流I=2.5A。在電動(dòng)車正常行駛狀態(tài)下，求：（1）電源的內(nèi)阻r；（2）電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）燈泡L正常發(fā)光，故路端電壓為由閉合電路歐姆定律代入數(shù)據(jù)解得（2）燈泡L的電功率為代入數(shù)據(jù)得根據(jù)并聯(lián)電路特征可知通過電動(dòng)機(jī)電流為電動(dòng)機(jī)的輸入功率為電動(dòng)機(jī)線圈的熱功率為由電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化特征可知代入數(shù)據(jù)解得17.2022年6月，我國首艘完全自主設(shè)計(jì)建造的航母“福建艦”下水亮相，除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外，電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一，其原理是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的阻力快速安全的降低艦載機(jī)著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡化原理：艦載機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，通過絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab，金屬棒ab瞬間與艦載機(jī)共速，并一起在磁場中減速滑行至停下。已知艦載機(jī)質(zhì)量為M，金屬棒質(zhì)量為m，電阻為R，兩者共速后的初速度為，平行導(dǎo)軌MN與PQ間距L，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其余電阻不計(jì)，除安培力外艦載機(jī)系統(tǒng)所受其它阻力恒定為f。求：（1）金屬棒ab中感應(yīng)電流最大值I的大小和方向；（2）當(dāng)艦載機(jī)減速到時(shí)的加速度大小a。【答案】（1），方向從a到b；（2）【解析】【詳解】（1）金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為由閉合電路歐姆定律解得最大電流為由右手定則，可知金屬棒ab上電流的方向從a到b。（2）減速到時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為感應(yīng)電流金屬棒ab所受安培力為對艦載機(jī)和金屬棒系統(tǒng)，由牛頓第二定律有解得18.如圖，間距為3L的平行板M，N水平固定，有一足夠長且內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管豎直穿過兩板，板間（包括管內(nèi)）存在方向豎直向上、場強(qiáng)大小的勻強(qiáng)電場。長為2L的絕緣輕桿兩端分別連接帶電小球P和Q（均可視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮兩者間相互作用的庫侖力）置于管道底部，小球P與板M相距L。已知L=0.5m，P和Q的質(zhì)量均為，對應(yīng)電荷量分別為，，重力加速度g取。現(xiàn)由靜止釋放小球P、Q和桿組成的系統(tǒng)，求：（1）小球Q第一次到達(dá)N板所用的時(shí)間t；（2）小球Q向上運(yùn)動(dòng)到最上端時(shí)距N板的距離x。【答案】（1）0.7s；（2）0.5m【解析】【詳解】（1）從釋放至小球P到達(dá)M板的過程，對P、Q、桿系統(tǒng)，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)得由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)