2023-2024學(xué)年上海黃浦區(qū)高考物理二模試卷含解析

2023-2024學(xué)年上海黃浦區(qū)高考物理二模試卷

考生須知：

1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。

2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、B超檢測儀可以通過探頭發(fā)送和接收超聲波信號(hào)，經(jīng)過電子電路和計(jì)算機(jī)的處理形成圖像。下圖為儀器檢測到發(fā)送

和接收的超聲波圖像，其中實(shí)線為沿工軸正方向發(fā)送的超聲波，虛線為一段時(shí)間后遇到人體組織沿x軸負(fù)方向返回的

超聲波。已知超聲波在人體內(nèi)傳播速度為1200m/s,則下列說法中正確的是（）

Ay/mm

uh24V681012x/mm

A.根據(jù)題意可知此超聲波的頻率為1.2x105Hz

B.圖中質(zhì)點(diǎn)B在此后的IxMr4內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為0.12m

C.圖中質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

D.圖中質(zhì)點(diǎn)A、B兩點(diǎn)加速度大小相等方向相反

2、某氣體星球的半徑為R,距離星球中心2R處的尸點(diǎn)的重力加速度為門。若該星球的體積在均勻膨脹，膨脹過程中

星球質(zhì)量不變，且密度均勻。當(dāng)星球半徑膨脹為3R時(shí)，P點(diǎn)的重力加速度為屋。己知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)球殼內(nèi)

物體的引力為零。則g'與g的比值為（）

I98

A.B.1C.—D.—

3427

3、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在〃=220應(yīng)sinR（V）的交流電源上，原線圈上接有廠二20Q的電阻，副線圈

接有R=50C的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）

A.副線圈輸出交流電的周期為50s

B.電流表的讀數(shù)為1A

C.電壓表的讀數(shù)為50V

D.若將，?替換為電阻為20C的二極管，電流表、電壓表讀數(shù)均不發(fā)生變化

4、下列說法正確的是（）

A.速度公式包和電流公式/二4均采用比值定義法

A/R

B.速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和沖量均為矢量

C.彈簧勁度系數(shù)攵的單位用國際單位制基本單位表達(dá)是k,s

D.將一個(gè)帶電小球看成是一個(gè)不計(jì)大小的點(diǎn)電荷采用的是等效處理方法

5、科學(xué)家對(duì)物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、

建立物理模型法、類比法和科學(xué)假設(shè)法等，以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法敘述正確的是（）

A.卡文迪許巧妙地運(yùn)用扭秤實(shí)驗(yàn)測出引力常量，采用了理想實(shí)驗(yàn)法

B.牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，對(duì)萬有引力定律進(jìn)行了“月一地

檢驗(yàn)％證實(shí)了萬有引力定律的正確性

C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法

D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后用各

小段的位移之和代表物體的位移，這里采用了微元法

6、如圖所示，定滑輪通過細(xì)繩連接在天花板上，跨過定滑輪的細(xì)繩兩端連接帶電小球4、B,其質(zhì)量分別為，如、

加2（m^mi）。調(diào)節(jié)兩小球的位置使二者處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)OA、OB段繩長分別為八、h,與豎直方向的夾角分

別為a、po已知細(xì)繩絕緣且不可伸長，不計(jì)滑輪大小和摩擦。則下列說法正確的是（）

B.：h=m2:mi

C.若僅增大B球的電荷量，系統(tǒng)再次靜止，則OB段變長

D.若僅增大B球的電荷量，系統(tǒng)再次靜止，則OB段變短

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、如圖所示，兩平行金屬板A、B板間電壓恒為U,一束波長為人的入射光射到金屬板“上，使B板發(fā)生了光電效

應(yīng)，已知該金屬板的逸出功為W,電子的質(zhì)量為〃電荷量為e,已知普朗克常量為心真空中光速為c,下列說法中

正確的是（）

A.若增大入射光的頻率，金屬板的逸出功將大于W

B.到達(dá)A板的光電子的最大動(dòng)能為力?一W+eU

C.若減小入射光的波長一定會(huì)有光電子逸出

D.入射光子的能量為人!

8、如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程be到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)

等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是（）

A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加

B.在過程ca中外界對(duì)氣體做功

C.在過程ab中氣體對(duì)外界做功

D.在過程be中氣體從外界吸收熱量

E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量

9、迄今為止，大約有1000顆衛(wèi)星圍繞地球正常工作，假如這些衛(wèi)星均圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于這些衛(wèi)星，下

列說法正確的是

A.軌道高的衛(wèi)星受到地球的引力小B.軌道高的衛(wèi)星機(jī)械能大

C.線速度大的衛(wèi)星周期小D.線速度大的衛(wèi)星加速度大

10、如圖所示，在水平面上固定一個(gè)半圓弧軌道，軌道是光滑的，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，一根輕繩跨過半圓弧的A點(diǎn)

（0、A等高，不計(jì)A處摩擦），輕繩一端系在豎直桿上的5點(diǎn)，另一端連接一個(gè)小球P?，F(xiàn)將另一個(gè)小球。用光滑輕

質(zhì)掛鉤掛在輕繩上的A4之間，已知整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，〃=3。。，/=45。則（）

A.將繩的8端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)繩的張力不變

B.將繩的B端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)半圓弧中的小球P位置下移

C.靜止時(shí)剪斷A處輕繩瞬間，小球尸的加速度為:g

D.小球尸與小球。的質(zhì)量之比為6：血

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）實(shí)驗(yàn)小組利用以下方法對(duì)物體的質(zhì)量進(jìn)行間接測量，裝置如圖1所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個(gè)相

同的重物P、Q相連，已知重物P、Q的質(zhì)量均為機(jī)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹橥庠谥匚颭的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測

物塊Z,重物P的下端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。

⑴先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖2所示的紙帶，則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度”m/s2

（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

⑵在忽略阻力的理想情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達(dá)式為（用字母小、g表示）；

⑶實(shí)際情況下，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦、定滑輪中的滾動(dòng)摩擦不可以忽略，物塊Z的實(shí)際質(zhì)量與理論

值M有一定差異，這種誤差是_____誤差（填“偶然”或“系統(tǒng)

12.（12分）小明同學(xué)在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為防止電流過大而損壞器材，電路中加了一個(gè)保

護(hù)電阻R。，根據(jù)如圖所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，

（1）電流表量程應(yīng)選擇（填“0.6A”或“3A”），保護(hù)電阻應(yīng)選用（填或"B"）;

A、定值電阻（阻值10.0Q,額定功率10w）

B、定值電阻（阻值2.0C,額定功率5w）

（2）在一次測量中電壓表的指針位置如圖2所示，則此時(shí)電壓為V

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的5組數(shù)據(jù)畫出的U?I圖線如圖3所示，則干電池的電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻r=。（小數(shù)點(diǎn)

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.2m,左側(cè)軌道的傾角0=30。，M、P是傾斜軌道與水平軌

道連接點(diǎn)，水平軌道右端接有電阻K=1.5C,MP、NQ之間距離d=0.8m,且在MP、AQ間有寬與導(dǎo)軌間距相等的方向

豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度3隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示，一質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.5Q的導(dǎo)體棒在U0

時(shí)刻從左側(cè)軌道高〃=0.2m處靜止釋放，下滑后平滑進(jìn)入水平軌道（轉(zhuǎn)角處天機(jī)械能損失）。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并

接觸良好，軌道的電阻和電感不計(jì)，g取lOm/s?。求：

⑴導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時(shí)間介

⑶導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離d；

⑵導(dǎo)體棒從釋放到停止的過程中，電際R上產(chǎn)生的焦耳熱。

14.（16分）如圖所示，傾角為37r的斜面體固定在水平面上，斜面上48兩個(gè)位置之間的距離為2m,第一次用沿

斜面向上、大小為尸=6N的力把質(zhì)量為0.5kg的物體由靜止從A處拉到8處，所用時(shí)間為1s;第二次用水平向右、大

小為尸=1ON的力作用在物體上，物體仍由A處從靜止沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去外力，物體運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)

速度剛好減為零。已知sin37°=0.6,cos370=0.8,不計(jì)物體大小，重力加速度g=10m/s，求:

（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）物體第二次從A運(yùn)動(dòng)到的過程，水平力F，的作用時(shí)間。（結(jié)果可保留根式）

15.（12分）在x軸正半軸分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。讓質(zhì)量為〃?，電荷量為4的

帶正電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)。靜止釋放，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)恰好進(jìn)入一豎直向上場強(qiáng)為七（%=〃吆）的

勻強(qiáng)電場，重力加速度為不計(jì)空氣阻力，求：

（1）小球到達(dá)最低點(diǎn)的速率%

（2）小球在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間/及離開電場時(shí)與x軸的距離do

參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、C

【解析】

A.根據(jù)圖象讀出波長2=120101=1.2x10%],由呻"得頻率為

v_1500

」21.2x10-2=1.25x10$Hz

故A錯(cuò)誤;

B.質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)的周期為質(zhì)點(diǎn)8只會(huì)上下振動(dòng)，因?yàn)閘xl()4=]2.5T,所以質(zhì)點(diǎn)B在1x10飛內(nèi)運(yùn)動(dòng)

的路程為

5=12.5x44=12.5x4x0.004m=0.2m

故B錯(cuò)誤；

C.實(shí)線波向右傳播，則圖中質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)沿)，軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；

D.質(zhì)點(diǎn)A、方兩點(diǎn)都在平衡位置上方位移相同的地方，所以加速度大小相等方向相同，故D錯(cuò)誤；

故選C。

2、D

【解析】

設(shè)。點(diǎn)放置質(zhì)量為〃?的物體，則有

GMm

=mg

(W

解得

GM

(2^7

如圖所示，星球膨脹后質(zhì)量不變，有

M=p'g兀(3R)3

尸點(diǎn)以下球體質(zhì)量為

弓兀(3R-R)3

解得

Q

Mf=—M

27

結(jié)合①式得

，8

8=蛾

則

g27

所以D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

3、B

【解析】

A.副線赍輸出交流電的頻率和周期與原線圈的頻率和周期相同，根據(jù)題意可知周期

丁2乃2乃_

T=——=——s=2s

CD兀

A錯(cuò)誤；

BC.電表的讀數(shù)均為有效值，原線圈電源電壓有效值為型”=220V,設(shè)原線圈電流為人，根據(jù)單相理想變壓器

V2

的電流規(guī)律

人=2

4%

則副線固電流為

4=27,

副線圈電壓為

</2=/27?=2/,/?=100/,

根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律可知原線圈電壓為

5=區(qū)5=25

n2-

即

/j+q=/j+2%=220V

計(jì)算得電流表讀數(shù)為

Z,=1A

電壓表讀數(shù)為

t/2=100V

B正確，C錯(cuò)誤；

D.二極管具有單向?qū)щ娦裕姳碜x數(shù)均為原來的一半，D錯(cuò)誤。

故選B。

4、B

【解析】

A.速度公式^二色采用的是比值定義法，而電流公式/不是比值定義法，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和沖量均為矢量，選項(xiàng)B正確；

C.彈簧勁度系數(shù)〃的單位用國際單位制基本單位表達(dá)是

Nkgm/s2.

k=—=----=kg/s2

mm

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.將一個(gè)帶電小球看成是一個(gè)不計(jì)大小的點(diǎn)電荷采用的是理想模型法，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

5、D

【解析】

A.卡文迪許巧妙地運(yùn)用扭秤實(shí)驗(yàn)，用了放大法成功測出引力常量，故A錯(cuò)誤；

B.牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，對(duì)萬有引力定律進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”，故B錯(cuò)誤。

C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫理想模型法，故C錯(cuò)誤。

D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后用各小

段的位移之和代表物體的位移，這里采用了微元法，故D正確。

6、B

【解析】

A.因滑輪兩邊繩子的拉力相等，可知尸，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B畫出兩球的受力圖，由三角形關(guān)系可知

m2g二1

OC~l2

其中則

乙=生

12班

選項(xiàng)B正確；

CD.由關(guān)系式今=”■可知，八和，2的大小由兩球的質(zhì)量關(guān)系決定，與兩球電量關(guān)系無關(guān)，則若僅增大B球的電荷量,

l町

系統(tǒng)再次靜止，則0B段不變，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

故選B。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、BCD

【解析】

A.金屬板的逸出功取決于金屬材料，與入射光的頻率無關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子的逸出最大動(dòng)能

紇〃=〃--卬

根據(jù)動(dòng)能定理

瓦”-6

則當(dāng)?shù)竭_(dá)A板的光電子的最大動(dòng)能為

口”=〃沁+可

/t

故B正確；

C.若減小入射光的波長，那么頻率增大，仍一定會(huì)有光電子逸出，故C正確；

D.根據(jù)七=//,而u=則光子的能量為

E=h土

故D正確。

故選BCDo

8、ABD

【解析】

A.從。到力等容升壓，根據(jù)量=(7可知溫度開高，一定質(zhì)量的埋想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度，溫度升高，則內(nèi)

能增加，A正確；

B.在過程僅中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，B正確；

C.在過程M中氣體體積不變，根據(jù)W=可知，氣體對(duì)外界做功為零，C錯(cuò)誤；

D.在過程be中,屬于等溫變化,氣體膨脹對(duì)外做功，而氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變;根據(jù)熱力學(xué)第一定律\U=W+Q

可知，氣體從外界吸收熱量，D正確；

E.在過程ca中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，根據(jù)"二C可知溫度降低，則內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)

T

第一定律可知?dú)怏w一定放出熱量，E錯(cuò)誤.

9、CD

【解析】

A.引力的大小不僅與軌道半徑有關(guān)，還與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.機(jī)械能的大小也與質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)

_Mm4/v2

G—h-mr——-ma-m—

r2T2r

可知線速度越大，軌道半徑越小，加速度越大，周期越小，故CD正確。

10、ACD

【解析】

A.繩子B端向上移動(dòng)一小段距離，根據(jù)受力分析可知P球沒有發(fā)生位移，因此4QP變成了晾衣架問題，繩長不會(huì)

變化，A到右邊板的距離不變，因此角度/不會(huì)發(fā)生變化，即繩子的張力也不會(huì)變化；選項(xiàng)A正確。

B.如果尸向下移動(dòng)一段距離，繩子AP拉力變小，繩長AP變長，而A8之間的繩子長度變短，則角度夕變大，繩

子A5之間的張力變大，4尸的張力也變大，產(chǎn)生矛盾；B錯(cuò)誤。

C.剪斷A處細(xì)繩，拉力突變?yōu)榱?，小球尸只受重力的分力，所以加速度為C正確。

D.根據(jù)受力分析，分別對(duì)兩個(gè)小球做受力分析，因?yàn)槭腔罱Y(jié)所以繩子的張力都是相同，則二駕=丁，又由于

2cosa

"%gT+而4-r組‘%6%八市彘

-------=7?由兩式可得—二—產(chǎn)；故D正確。

2cos4V2

故選ACDo

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

2ma

11、8.0系統(tǒng)

g-a

【解析】

根據(jù)位移差公式Al=求解系統(tǒng)的加速度。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律求解M的表達(dá)式。根據(jù)誤差

來源分析誤差的性質(zhì)。

【詳解】

(1)口］根據(jù)位移差公式?=々72,解得系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度為

M(2.95+3.29)-(2.32+2.64)_「

a=—=----------------,---------x1A0.2m/sy-2=8O.A0m/s-

T24x0.022

⑵⑵根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)Q和Z有

(M+m)g—T=("+/〃)〃

對(duì)物體p有

T-mg=ma

.,2〃7a

聯(lián)立解得知=——。

g-a

⑶網(wǎng)由題意可知本實(shí)驗(yàn)中誤差是由于實(shí)驗(yàn)原理的選擇而造成的，無法通過多測數(shù)據(jù)來消除，故這是一種系統(tǒng)誤差。

【點(diǎn)睛】

本題主要考查了通過系統(tǒng)牛頓第二定律測質(zhì)量的方法，能分析出實(shí)驗(yàn)誤差的原因。明確系統(tǒng)誤差和偶然誤差的定義。

12、0.6AB1.21+0.011.45+0.010.50+0.05

【解析】

試題分析：根據(jù)題中所給器材的特點(diǎn)，大致計(jì)算下電流的大小，選擇合適的電流表，對(duì)于選擇的保護(hù)電阻，一定要注

意保護(hù)電阻的連入，能使得電流表的讀數(shù)誤差小點(diǎn)；圖像的斜率表示0+，，縱截距表示電源電動(dòng)勢，據(jù)此分析計(jì)算.

(1)因一節(jié)干電池電動(dòng)勢只有L5V,而內(nèi)阻也就是幾歐姆左右，提供的保護(hù)電阻最小為2。，故電路中產(chǎn)生的電流較

小，因此電流表應(yīng)選擇0.6A量程；電流表的最大量程為0.16A,若選用10歐姆的，則電流不超過0.15A,所以量程沒

有過半，所以選擇B較為合適.

(2)電壓表應(yīng)選擇3V量程的測量，故讀數(shù)為1.20V.

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(3)圖像與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢，故E=1.45V；圖像的斜率表示以+「，故%+r=，；J=2.5Q,故

r=0.5I2.

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(l)r=0.4s；(2)0.25m；(3)0.111.1

【解析】

⑴設(shè)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前瞬間速度大小為L導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場的過程中，由機(jī)械能守恒定律有

12

mgHrr-—mv

解得

v=2m/s

根據(jù)位移公式有

Hv

sin30°-2

解得

t-0.4s

導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時(shí)間為0.4so

⑵導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場到靜止，由動(dòng)量定理得

-Ft=0-mv

根據(jù)安培力公式有

F=BIL

又

q-It

聯(lián)立得

BqL=mv

通過導(dǎo)體棒的電荷量為

△①

q=------

R+r

△①=BLx

聯(lián)立解得

x=0.25m

導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離為0.2Sm。

⑶導(dǎo)體棒滑入磁場之前R上產(chǎn)生的焦巨熱為

QRX=產(chǎn)電

由法拉第電磁感定律有

E=—Ld=O.SV

Ar

由閉合電路歐姆定律

p

7=^—=0.4A

R+r

可得

Qz=0.096J

根據(jù)能量守恒可知，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后的總熱量

Q=—mv1—0.02J

2

又

QR2：QR=RJ

解得

QR2=0.015J

故電阻火上產(chǎn)生的焦耳熱為

QR=QM+Q/?2=°UIJ

故總熱量為o.nij。

14、(1)0.25(2)g虐S