1、2015年天津市和平区耀华中学高考物理一模试卷一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，每小题6分，共30分）1有关原子及原子核方面的知识，下列说法正确的是（） A 放射性物质衰变时放出来的光子，是原子从高能级向低能级跃迁时产生的 B 若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小 C 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时所产生的 D 轻核聚变要在很高的温度下才能发生2如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（） A A的速度比B的大 B A与B的向心加速度大小相等 C 悬挂A
2、、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小3双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（） A T B T C T D T4a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示用a、b两束光（） A 先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波 B 先后照射某金属，a光照射
3、时恰能逸出光电子，b光照射时也能逸出光电子 C 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气 D 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大5图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是（） A 输入电压u的表达式u=20sin（50）V B 只断开S2后，L1、L2均正常发光 C 若S1换接到2后，R消耗的电功率为2W D 只断开S2
4、后，原线圈的输入功率减小二、多项选择题（每小题有多个正确选项，每小题6分，共18分）6如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置、时间（xt）图线由图可知（） A 在时刻t1，a车追上b车 B 在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大 D 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大7如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图及传播的距离，已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点，下列判断正确的是（） A 在t+时刻，c质点的速度达到最大 B 从t时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置 C 在t
5、+1T时刻，d质点的速度向上且达到最大 D 从t时刻起，在一个周期内，a、b、c三个质点所通过的路程均为一个波长8如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中（） A 小物块所受电场力逐渐减小 B 小物块具有的电势能逐渐减小 C M 点的电势一定高于N点的电势 D 小物块电势能变化量的绝对值一定等于克服摩擦力做的功三、填空题和实验题（以下每空2分，总共18分）9两小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落A球落到地
6、面N点处，B球落到地面P点处测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是s，A球落地时的动能是J（忽略空气阻力，g取10m/s2）10某同学利用单摆去测定当地的重力加速度：该同学用游标卡尺测量单摆小球的直径和用秒表测量单摆的周期，如图1所示小球的直径是mm；如图2，小球完成N次全振动的总时间是s该同学在正确测量单摆摆线长L、小球直径d和单摆周期T后，利用公式g=经多次测量计算出的重力加速度数值总小于当地的真实值，请问造成这种结果的原因是11某同学用欧姆表“10”挡粗测某电阻阻值时发现指针偏角很大，接近满偏为了精确
7、地测量该电阻的阻值，除了被测电阻外，还有如下供选择的实验器材：直流电源：电动势约3.0V，内阻很小；电流表A：量程00.6A3A，内阻较小；电压表V：量程03V15V，内阻较大；滑动变阻器R1：最大阻值10滑动变阻器R2：最大阻值50；开关、导线等测量所得数据如下表所示：在可供选择的器材中，应该选用的滑动变阻器是根据所选的器材，画出实验电路图，并把实物电路图补充完整该实验方法测出的电阻数值真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）四、计算题（共54分）12如图所示，小车的质量为M=3kg，车的上表面左端为光滑圆弧BC，右端为水平粗糙平面AB，二者相切于B点，AB的长为L=4m，一质量为m=1kg
8、的小物块，放在车的最右端，小物块与车之间的动摩擦因数为=0.10车和小物块一起以v0=4m/s的速度在光滑水平面上匀速向左运动，小车撞墙后瞬间速度变为零，但未与墙粘连g取10m/s2，求：（1）小物块沿圆弧上升的最大高度为多少？（2）小物块从最高点返回后与车的速度相同时，小物块距B端多远13如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6的电阻R，导轨电阻忽略不计在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场导体棒a的质量为ma=0.4kg，电阻Ra=3；导体棒b的质量为mb=0.1kg，电阻Rb=6；它们分别垂直导轨放置并始终与导
9、轨接触良好a、b从开始相距L0=0.5m处同时由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用）求：（1）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比（2）磁场区域沿导轨方向的宽度d（3）在整个过程中，产生的总焦耳热14如图所示，在xoy坐标系坐标原点O处有一点状的放射源，它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小均为v0，在0yd的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为粒子的电量和质量；在dy2d的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，mn为电场和
10、磁场的边界ab为一块很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x轴，放置于y=2d处，如图所示观察发现此时恰好无粒子打到ab板上（不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用），求：（1）粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及距y轴的最大距离；（2）磁感应强度B的大小；（3）将ab板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上？此时ab板上被粒子打中的区域的长度2015年天津市和平区耀华中学高考物理一模试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，每小题6分，共30分）1有关原子及原子核方面的知识，下列说法正确的是（） A 放射性物质衰变时放出来的光子，是原子从高能级向低能级跃迁时产
11、生的 B 若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小 C 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时所产生的 D 轻核聚变要在很高的温度下才能发生考点： 原子核衰变及半衰期、衰变速度；轻核的聚变专题： 衰变和半衰期专题分析： 放射性物质衰变时放出来的光子，来自原子核；放射性物质的半衰期与温度无关；衰变所释放的电子来自原子核，是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来；轻核聚变要在很高的温度下才能发生解答： 解：A、放射性物质衰变时放出来的光子，来自原子核；故A错误B、放射性物质的半衰期由原子核内部因素决定，与温度以及化学状态等无关故B错误C、衰变所释放的电子来自原子核，是原子核
12、内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来故C错误D、轻核聚变需在很高的温度下发生，会释放出更高的能量，所以轻核聚变又称为热核反应故D正确故选D点评： 解决本题的关键掌握衰变的实质，以及知道影响半衰期的因素2如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（） A A的速度比B的大 B A与B的向心加速度大小相等 C 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小考点： 向心力；线速度、角速度和周期、转速专题： 匀速圆周运动专题分析： AB两个座椅
13、具有相同的角速度，分别代入速度、加速度、向心力的表达式，即可求解解答： 解：AB两个座椅具有相同的角速度A：根据公式：v=r，A的运动半径小，A的速度就小故A错误；B：根据公式：a=2r，A的运动半径小，A的向心加速度就小，故B错误；C：如图，对任一座椅，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtan=m2r，则得tan=，A的半径r较小，相等，可知A与竖直方向夹角较小，故C错误D：A的向心加速度就小，A的向心力就小，A对缆绳的拉力就小，故D正确故选：D点评： 解决本题的关键知道A、B的角速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度、向心力之间的关系，并能灵活运用3双星系统由两
14、颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（） A T B T C T D T考点： 万有引力定律及其应用专题： 万有引力定律的应用专题分析： 双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据牛顿第二定律和向心力公式，分别对两星进行列式，即可来求解解答： 解：设m1的轨道半径为R1，m2的轨道半径为R2两星之间的距离为L由于它们之间的距离恒
15、定，因此双星在空间的绕向一定相同，同时角速度和周期也都相同由向心力公式可得：对m1：G=m1对m2：G=m2又因为R1+R2=L，m1+m2=M由式可得：T=2所以当两星总质量变为KM，两星之间的距离变为原来的n倍，圆周运动的周期为 T=2=T，故ACD错误，B正确故选：B点评： 解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，能运用万有引力提供向心力进行解题4a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示用a、b两束光（） A 先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波 B 先后照射某金属，a光照射时恰能逸出光电子，b光照射时
16、也能逸出光电子 C 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气 D 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大考点： 光的折射定律专题： 实验题；光的折射专题分析： 由折射率的定义，可确定光路中a的折射率大，光的折射率越大，其频率越大；光的干涉实验获得的条纹与光的频率和双缝与屏距离都有关；光电效应现象中光子能量E=hv，其中v即光的频率，；折射率或频率越大的光，发生全反射时的入射角越小；光的反射定律为反射角始终等于入射角解答： 解：题由折射率的定义，可确定光路中a的折射率大，光的折射率越大，其频率越大；A、只要是波都能发生
17、干涉，要确定光是横波应该用光的偏振实验，故A错误B、由爱因斯坦的光电效应方程E=hv，光子能量与光的频率成正比，故EaEb，故a恰能打出光子时，b一定不能打出光子，故B错误C、折射率或频率越大的光，发生全反射时的入射角越小，发生全反射时入射角ab，故b发生全反射时，a一定发生全反射，故C正确D、光的反射定律为反射角始终等于入射角，故D错误故选：C点评： 本题考查了光的折射率公式、光的双缝干涉实验、光电效应原理、光的反射定律、光的全反射现象以及光的折射率与频率、波长的关系，是一个综合性很强的题目，难度适中5图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20，L1、L2为规格相同
18、的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是（） A 输入电压u的表达式u=20sin（50）V B 只断开S2后，L1、L2均正常发光 C 若S1换接到2后，R消耗的电功率为2W D 只断开S2后，原线圈的输入功率减小考点： 变压器的构造和原理；电功、电功率专题： 交流电专题分析： 根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论解答： 解：A、由图象可知，输入电压u的表达式u=20sin（100t）V；故A错误；B、L1、L2为规格相同的两只小灯
19、泡，只断开S2后，小灯泡 L1与L2为串联关系，不能正常发光，故B错误；C、若S1换接到2后，R消耗的电功率为P=1.25 W，故C错误；D、只断开S2后，电流变小，原线圈的输入功率减小，故D正确；故选：D点评： 本题考查学生对交流电、理想变压器及电路相关知识的理解和应用能力同时注意功率公式的正确选择和应用二、多项选择题（每小题有多个正确选项，每小题6分，共18分）6如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置、时间（xt）图线由图可知（） A 在时刻t1，a车追上b车 B 在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大 D 在t1到
20、t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大考点： 匀变速直线运动的图像专题： 运动学中的图像专题分析： 位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，图线的斜率表示速度的大小解答： 解：A、在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，开始a的位移大于b的位移，知b从后面追上a故A错误B、在时刻t2，a的位移增大，b的位移减小，知两车运动方向相反故B正确C、图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加故C正确D、在t1到t2这段时间内，b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率，所以b车的速率不是一直比a车大故D错误故选：BC点评： 解决本题的关键知道位移时间
21、图线的物理意义，知道图线的斜率表示速度的大小，能够通过图线得出运动的方向7如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图及传播的距离，已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点，下列判断正确的是（） A 在t+时刻，c质点的速度达到最大 B 从t时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置 C 在t+1T时刻，d质点的速度向上且达到最大 D 从t时刻起，在一个周期内，a、b、c三个质点所通过的路程均为一个波长考点： 横波的图象；波长、频率和波速的关系专题： 振动图像与波动图像专题分析： 经过半个周期，质点的位移大小相等，方向相反，分析在t+时刻c质点的速度在一个周期内质点通过的
22、路程是四个振幅根据经过整数倍周期，振动图象重合，分析在t+2T时刻d质点的加速度情况根据波的传播方向判断出质点的振动方向，分析b、a哪点先回到平衡位置解答： 解：A、t时刻质点C在波谷，所以在t+时刻，c质点到达波峰，速度为零故A错误B、波沿x轴正方向传播，此时刻b、a的振动方向都向上，所以从t时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置故B正确C、波沿x轴正方向传播，由图可知，该波的波长是1.0m，x=0.5m处的质点正经过平衡位置在向上运动，该质点的振动传播到d点的时间：所以在t+1T时刻，d质点的速度向上且达到最大故C正确D、从t时刻起，在一个周期内，a、b、c、d四个质点所通过的路程均四个振幅
23、，不是一个波长故D错误故选：BC点评： 本题考查了根据波的传播方向判断质点振动方向、分析波动形成的过程等知识，对于波动过程中质点速度、加速度大小的分析，可根据时间确定出质点的位置判断8如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中（） A 小物块所受电场力逐渐减小 B 小物块具有的电势能逐渐减小 C M 点的电势一定高于N点的电势 D 小物块电势能变化量的绝对值一定等于克服摩擦力做的功考点： 电势；功能关系；电势能专题： 电场力与电势的性质专题分析： 解决本题需要正确利用库仑定律判断库仑力大小的变化；
24、根据电场力做功判断电势能的变化；掌握如何判断电势的高低；正确利用功能关系分析物体功能的变化解答： 解：A、由于物块离电荷越来越远，根据F=k可知小物块所受电场力越来越小，故A正确；B、由于小物块由静止开始运动，因此一定受到库仑斥力作用，所以电场力对其做正功，电势能减小，故B正确；C、因电性不知，故不可判断电势的高低，故C错误D、由于小物块始末动能都为零，因此动能没有变化，根据动能定理可知电场力所做正功和克服摩擦力做功相等，故D正确故选：ABD点评： 本题考察知识点较多，有一定的综合性，平时要注意概念的理解，如电势高低判断，电势能变化和电场力做功关系，功能关系的应用等三、填空题和实验题（以下每空
25、2分，总共18分）9两小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落A球落到地面N点处，B球落到地面P点处测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是0.5s，A球落地时的动能是0.68J（忽略空气阻力，g取10m/s2）考点： 研究平抛物体的运动专题： 实验题分析： A球沿水平方向抛出做平抛运动，同时B球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动解答： 解：B球自由下落做自由
26、落体运动，所以B球落到P点的时间t=0.5sA球沿水平方向抛出做平抛运动，M、N点间的距离为1.50m，所以平抛的初速度v0=3m/s所以A球落地时的速度v=m/s所以A球落地时的动能Ek=mv2=0.68J故答案为：0.5；0.68点评： 本题考查分析推理的能力本实验采用对比的方法来研究平抛运动水平方向的分运动情况掌握自由落体和平抛运动的规律10某同学利用单摆去测定当地的重力加速度：该同学用游标卡尺测量单摆小球的直径和用秒表测量单摆的周期，如图1所示小球的直径是10.50mm；如图2，小球完成N次全振动的总时间是100.6s该同学在正确测量单摆摆线长L、小球直径d和单摆周期T后，利用公式g=
27、经多次测量计算出的重力加速度数值总小于当地的真实值，请问造成这种结果的原因是小球重心位于球心之下考点： 用单摆测定重力加速度专题： 实验题；单摆问题分析： 游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；秒表分针与秒针的示数之和是秒表示数应用单摆周期公式求出重力 加速度的表达式，然后分析实验误差原因解答： 解：由图示游标卡尺可知，其示数为：10mm+100.05mm=10.50mm，由图示秒表可知，其示数为：1min+40.6s=60s+40.6s=100.6s；由单摆周期公式：T=2，解得：g=，重力加速度数值总小于当地的真实值，由g=可知，（L+）偏小，准确测出L与d，则小球重心不在小球的球
28、心处，小球重心位于球心之下；故答案为：10.50；100.6；小球重心位于球心之下点评： 本题考查了游标卡尺、秒表读数、实验误差分析，要掌握常用器材的使用及读数方法，应用单摆周期公式即可正确解题11某同学用欧姆表“10”挡粗测某电阻阻值时发现指针偏角很大，接近满偏为了精确地测量该电阻的阻值，除了被测电阻外，还有如下供选择的实验器材：直流电源：电动势约3.0V，内阻很小；电流表A：量程00.6A3A，内阻较小；电压表V：量程03V15V，内阻较大；滑动变阻器R1：最大阻值10滑动变阻器R2：最大阻值50；开关、导线等测量所得数据如下表所示：在可供选择的器材中，应该选用的滑动变阻器是R1根据所选的
29、器材，画出实验电路图，并把实物电路图补充完整该实验方法测出的电阻数值小于真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）考点： 伏安法测电阻专题： 实验题；恒定电流专题分析： 根据题意明确待测电阻的大小，根据实验要求确定滑动变阻器；根据实验原理确定电路的接法，从而确定原理图，再根据实物图的连接要求确定实物图；根据实验原理及欧姆定律分析实验误差解答： 解：由题意可知，用欧姆表“10”挡粗测某电阻阻值时发现指针偏角很大，接近满偏，说明电阻阻值很小，故滑动变阻器只能用小电阻R1实验中没有特别要求，且滑动变阻器可以起到保护作用，故采用限流接法，由于待测电阻较小，故应采用电流表外接法；原理图如图所示；连接实物图
30、如图所示；由于电压表的分流使实际电流小于测量电流，而电压值是准确的，故测量出的电阻值小于真实值；故答案为：R1；如图所示；小于；点评： 本题考查伏安法测电阻的方法，要注意明确在限流接法能满足要求的情况下，应选用限流接法，其优点在于耗能少，控制简单四、计算题（共54分）12如图所示，小车的质量为M=3kg，车的上表面左端为光滑圆弧BC，右端为水平粗糙平面AB，二者相切于B点，AB的长为L=4m，一质量为m=1kg的小物块，放在车的最右端，小物块与车之间的动摩擦因数为=0.10车和小物块一起以v0=4m/s的速度在光滑水平面上匀速向左运动，小车撞墙后瞬间速度变为零，但未与墙粘连g取10m/s2，求
31、：（1）小物块沿圆弧上升的最大高度为多少？（2）小物块从最高点返回后与车的速度相同时，小物块距B端多远考点： 动量守恒定律；动能定理专题： 动量定理应用专题分析： （1）应用能量守恒定律可以求出物块上升的最大高度；（2）物体从最高点到达B点过程中，应用动能定理可以求出物体到达B点的速度，然后应用动量守恒与能量守恒可以求出物块离B端的距离解答： 解：（1）小物块从开始到上升到最高点的过程中，由能量守恒定律得：，解得：h=0.4m；（2）物块从开始返回B点过程，由动能定理得：mgL=mv12mv02，解得：v1=2m/s，物块从B向右滑行过程中，由动量守恒定律得：mv1=（M+m）v2，解得v2=
32、m/s，由能量守恒定律得：mv12（M+m）v22=mgL1，解得：L1=3m答：（1）小物块沿圆弧上升的最大高度为0.4m（2）小物块从最高点返回后与车的速度相同时，小物块距B端3m点评： 分析清楚物体的运动过程、应用能量守恒定律、动能定理、动量守恒定律即可正确解题13如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6的电阻R，导轨电阻忽略不计在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场导体棒a的质量为ma=0.4kg，电阻Ra=3；导体棒b的质量为mb=0.1kg，电阻Rb=6；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好a、b从开
33、始相距L0=0.5m处同时由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用）求：（1）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比（2）磁场区域沿导轨方向的宽度d（3）在整个过程中，产生的总焦耳热考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题： 电磁感应功能问题分析： （1）两棒匀速穿越磁场的过程中，安培力等于重力沿斜面向下的分力a棒匀速通过时，a棒相当于电源，求出总电阻，b棒匀速通过时，b棒相当于电源，求出总电阻根据平衡条件得到BIL=mgsin，即可求出速度之比（2）当b棒到达m
34、时，两棒的速度相等，设b棒通过磁场的时间为t，则a棒到达m的速度va=vb+gsin53t，又d=vbt，根据两棒匀速运动的速度关系，再根据速度位移公式，可求出磁场区域沿导轨方向的宽度d（3）在a穿越磁场的过程中，因a棒切割磁感线产生感应电流，可求出对应的安培力做功，同理b棒切割磁感线，产生感应电流，从而求出安培力做功，则可得到两棒整个过程中产生的总焦耳热解答： 解：（1）在b穿越磁场的过程中，b是电源，a与R是外电路，电路的总电阻为：R总1=Rb+=8同理，a棒在磁场中匀速运动时，有：R总2=Ra+=6设b在磁场中匀速运动的速度大小为vb，则b中的电流为：Ib=由平衡条件得：=mbgsin5
35、3同理，a棒在磁场中匀速运动时：=magsin53可得：va：vb=3：1（2）设a、b穿越磁场的过程中的速度分别为va和vb由题意得： va=vb+gtsin53 d=vbt因 vv=2gL0sin53解得：d=0.25 m（3）由F安a=magsin53，故Wa=magdsin53=0.8 J同理：Wb=mbgdsin53=0.2 J在整个过程中，电路中共产生焦耳热：Q=Wa+Wb=1 J答：（1）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比为3：1（2）磁场区域沿导轨方向的宽度d是0.25m（3）在整个过程中，产生的总焦耳热是1J点评： 解决本题的关键能够正确地对a、b棒进行
36、受力分析，根据受力情况判断物体的运动情况以及知道在匀速运动时，安培力等于重力沿斜面方向的分力14如图所示，在xoy坐标系坐标原点O处有一点状的放射源，它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小均为v0，在0yd的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为粒子的电量和质量；在dy2d的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，mn为电场和磁场的边界ab为一块很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x轴，放置于y=2d处，如图所示观察发现此时恰好无粒子打到ab板上（不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用），求：（1）粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及距y
37、轴的最大距离；（2）磁感应强度B的大小；（3）将ab板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上？此时ab板上被粒子打中的区域的长度考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动专题： 带电粒子在复合场中的运动专题分析： （1）根据动能定理求出粒子刚进人磁场时的动能（2）粒子沿x轴正方向射出的粒子进入磁场偏转的角度最大，若该粒子进入磁场不能打在ab板上，则所有粒子均不能打在ab板上根据带电粒子在电场中类平抛运动，求出进入磁场中的偏转角度，结合几何关系得出轨道半径，从而得出磁感应强度的大小（3）沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上其临界情况就是此粒
38、子轨迹恰好与ab板相切根据带电粒子在磁场中运动的轨道半径大小得出磁场的宽度，从而确定出ab板移动的位置，根据几何关系求出ab板上被粒子打中的区域的长度解答： 解：（1）根据动能定理：可得：v=2v0初速度方向与x轴平行的粒子通过边界mn时距y轴最远，由类平抛知识：Eq=max=v0t解得：（2）根据上题结果可知：，对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方 向夹角：初速度方向与x轴平行的粒子通过边界mn时距y轴最远，而且与mn之间的夹角最小，由图可得，若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子轨迹与ab板相切是临界条件，可得其圆周运动的半径：又根据洛伦兹力提供向心力：
39、可得：（3）由分析可知沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切 由分析可知此时磁场宽度为原来的，则：ab板至少向下移动：沿x轴正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板区域的右边界由几何知识可知：ab板上被粒子打中区域的长度：答：（1）粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及距y轴的最大距离为；（2）磁感应强度B的大小；（3）将ab板至少向下平移的距离才能使所有的粒子均能打到板上，此时ab板上被粒子打中的区域的长度点评： 本题考查了带电粒子在电场和磁场中的运动，关键确定粒子运动的临界情况，通过几何关系解决，对学生数学几何能力要求较高
