2024年江西高考物理試卷及答案詳解

2024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試

物理（江西卷）

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂

黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將

答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7

題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小

題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子，兩極板電壓保持不變，當(dāng)電

極板距離減小時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變？電子受力方向？（）

-+

-+

，+

-+

_+

A.電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向左B.電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向右

C,電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向左D.電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向右

2.近年來(lái)，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎂基系列發(fā)光二極管，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)際上第三條LED

技術(shù)路線。某氮化鐵基LED材料的簡(jiǎn)化能級(jí)如圖所示，若能級(jí)差為2.20eV（約3.52xl0*j）,

普朗克常量力=6.63xl（y34j.s,則發(fā)光頻率約為（）

----T----Ec

2.20eV

-------------Eb

141414

A.6.38xl（）i4HzB.5.67xlOHzC.5.31xlOHzD.4.67xlOHz

3.某物體位置隨時(shí)間的關(guān)系為尤=1+2/+3凡則關(guān)于其速度與1s內(nèi)的位移大小，下列說(shuō)

法正確的是（）

A.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，Is內(nèi)的位移大小為6m

B.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，Is內(nèi)的位移大小為6m

C.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量,1s內(nèi)的位移大小為5m

D.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量,1s內(nèi)的位移大小為5m

4.兩個(gè)質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑分別為？;、4，則動(dòng)能和周期的比值

為（）

5.廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m,水流量lOnP/s,假設(shè)利用瀑

布來(lái)發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%,則發(fā)電功率為（）

A.IO9B.107C.105D.103

6.如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測(cè)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，入射波為

連續(xù)的正弦信號(hào)，探頭先后探測(cè)到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號(hào)，分別如圖（b）、（c）所

示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為6300m/s。關(guān)于這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處的疊加效果

和缺陷深度4下列選項(xiàng)正確的是（）

機(jī)翼表

缺陷表面反射波

探頭1

V——?——?—n缺陷

____L_3寸波」

機(jī)翼表面反/

一d---------?

射波

圖（a）超聲波檢測(cè)原理示意圖

A.振動(dòng)減弱；d=4.725mmB.振動(dòng)加強(qiáng)；d=4.725mm

C.振動(dòng)減弱；d=9.45mmD.振動(dòng)加強(qiáng)；d=9.45mm

7.石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新材料，具有豐富的電學(xué)性能.現(xiàn)

設(shè)計(jì)一電路測(cè)量某二維石墨烯樣品的載流子（電子）濃度。如圖（a）所示，在長(zhǎng)為°,寬

為6的石墨烯表面加一垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2,電極1、3間通以恒定電流

I,電極2、4間將產(chǎn)生電壓U。當(dāng)/=1.00x10-3人時(shí)，測(cè)得U-3關(guān)系圖線如圖（b）所示，

元電荷e=L60xl0T9c,則此樣品每平方米載流子數(shù)最接近（）

試卷第2頁(yè)，共8頁(yè)

A.1.7x10"B.1.7xl015C.2.3xlO20D.2.3xl016

8.一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處.如圖所示，以小魚躍

出水面處為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚的初速度為%,末速度v沿尤軸

正方向.在此過(guò)程中，小魚可視為質(zhì)點(diǎn)且只受重力作用。關(guān)于小魚的水平位置X、豎直位置

「水平方向分速度匕和豎直方向分速度V,與時(shí)間f的關(guān)系，下列圖像可能正確的是（）

yjkv

OX

9.某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件

B.透鏡的作用是使光更集中

C.單縫的作用是獲得線光源

D.雙縫間距越小，測(cè)量頭中觀察到的條紋數(shù)目?jī)?nèi)越多

10.如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為相、帶同種電荷的絕緣

小球甲和乙穿過(guò)直桿,兩小球均可視為點(diǎn)電荷,帶電荷量分別為q和。。在圖示的坐標(biāo)系中，

小球乙靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)，初始時(shí)刻小球甲從x=%處由靜止釋放，開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)。甲和乙兩

點(diǎn)電荷的電勢(shì)能可=左山（廠為兩點(diǎn)電荷之間的距離，上為靜電力常量）。最大靜摩擦力等

r

于滑動(dòng)摩擦力力重力加速度為g。關(guān)于小球甲，下列說(shuō)法正確的是（）

八X

甲6%

乙6。

A-最低點(diǎn)的位置-k藏Qq尢

kQq

B.速率達(dá)到最大值時(shí)的位置x=

mg-f

最后停留位置x的區(qū)間是、陛4x4JkQq

C.

Vrngvmg-f

kQq

D.若在最低點(diǎn)能返回，則初始電勢(shì)能與

mg+f

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，水平軌道上

安裝兩個(gè)光電門，小車上固定一遮光片,細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過(guò)定滑輪掛上鉤碼。

鉤碼

（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車

所受摩擦力。

（2）小車的質(zhì)量為320g。利用光電門系統(tǒng)測(cè)出不同鉤碼質(zhì)量加時(shí)小車加速度°。鉤

碼所受重力記為凡作出尸圖像，如圖（b）中圖線甲所示。

試卷第4頁(yè)，共8頁(yè)

好m-s-2)

圖（b）

（3）由圖線甲可知，尸較小時(shí)，。與尸成正比；尸較大時(shí)，。與尸不成正比。為了進(jìn)一步探

究，將小車的質(zhì)量增加至加2=470g,重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過(guò)程，作出。-尸圖像，如圖（b）

中圖線乙所示。

（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間,非線性區(qū)間。再將小車的

質(zhì)量增加至M3=720g,重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過(guò)程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a,

如表所示（表中第9~14組數(shù)據(jù)未列出）。

序號(hào)12345

鉤碼所受重力P/（9.8N）0.0200.0400.0600.0800.100

小車加速度a/（m-s-，0.260.550.821.081.36

序號(hào)6789?1415

鉤碼所受重力//（9.8N）0.1200.1400.160.......0.300

小車加速度a/（m-s-z）1.671.952.20.......3.92

（5）請(qǐng)?jiān)趫D（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙o

（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量_________時(shí)，。與尸成正比。結(jié)合所學(xué)

知識(shí)對(duì)上述推斷進(jìn)行解釋：o

12.某小組欲設(shè)計(jì)一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時(shí)，利用自來(lái)水自身

的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下.為此，需先測(cè)量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)

計(jì)。

（1）如圖（a）所示，在絕緣長(zhǎng)方體容器左右兩側(cè)安裝可移動(dòng)的薄金屬板電極，將自來(lái)水倒

入其中，測(cè)得水的截面寬4=0。7m和高/z=0.03m。

（2）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：電流表（量程300〃A,內(nèi)阻&=2500。）、電壓表（量程3V或15V,內(nèi)

阻未知）、直流電源（3V）、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線.請(qǐng)?jiān)趫D（a）中畫線完成電路實(shí)物連

接o

（3）連接好電路，測(cè)量26°。的水在不同長(zhǎng)度/時(shí)的電阻值此。將水溫升到65C,重復(fù)測(cè)量。

圖（b）

（4）若4-/圖線的斜率為左，則水的電阻率表達(dá)夕=（用鼠d、//表示）。實(shí)驗(yàn)

結(jié)果表明，溫度（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。

（5）測(cè)出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水

量不變，選用內(nèi)直徑為8.0xl0-3m的水管。若人體的安全電流為L(zhǎng)OXIO^A,熱水器出水溫

度最高為65C,忽略其他電阻的影響（相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端），

試卷第6頁(yè)，共8頁(yè)

則該水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為m。（保留兩位有效數(shù)字）

13.可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)ABCD4完成循環(huán)過(guò)程，

A8和8均為等溫過(guò)程，BC和D4均為等容過(guò)程。已知7]=1200K,《=300K,氣體在狀態(tài)

A的壓強(qiáng)PA=8.0xl（）5pa,體積匕=LOn?,氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)Pc=L0xl（）5pa。求：

（1）氣體在狀態(tài)。的壓強(qiáng)A;

（2）氣體在狀態(tài)8的體積七。

14.雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂(lè)項(xiàng)目，其中心傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動(dòng)。如圖（a）、（b）所

示，傳動(dòng)裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過(guò)中心。點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤邊緣A

處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點(diǎn)）。轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，其角速度與圓

盤角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。

（1）在圖（a）中，若圓盤在水平雪地上以角速度與勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪

地上繞。點(diǎn)做半徑為4的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求A8與之間夾角a的正切值。

（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞J點(diǎn)

做半徑為2的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向的夾角為凡繩子在水平雪地上的投影48與

。出的夾角為夕。求此時(shí)圓盤的角速度

一一3

15.如圖（a）所不，軌道左側(cè)斜面傾斜角滿足sin。/=0.6,摩擦因數(shù)從=與，足夠長(zhǎng)的光

滑水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)斜面導(dǎo)軌

44

傾角滿足sin%=0.8,摩擦因數(shù)以2==7。現(xiàn)將質(zhì)量為機(jī)尹二6kg的導(dǎo)體桿甲從斜面上高。二

4m處由靜止釋放，質(zhì)量為根z=2kg的導(dǎo)體桿乙靜止在水平導(dǎo)軌上，與水平軌道左端的距

離為乩已知導(dǎo)軌間距為/=2m,兩桿電阻均為R=1Q,其余電阻不計(jì)，不計(jì)導(dǎo)體桿通過(guò)水

平導(dǎo)軌與斜面導(dǎo)軌連接處的能量損失，且若兩桿發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，取8=

10m/s2,求：

（1）甲桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)，乙桿的加速度？

（2）乙桿第一次滑上斜面前兩桿未相碰，距離d滿足的條件？

（3）若乙前兩次在右側(cè)傾斜導(dǎo)軌上相對(duì)于水平導(dǎo)軌的豎直高度y隨時(shí)間f的變化如圖（b）

所示5、t2、t3、t4、b均為未知量），乙第二次進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌之前與甲發(fā)生碰撞，甲在

0~打時(shí)間內(nèi)未進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌，求d的取值范圍。

試卷第8頁(yè)，共8頁(yè)

1.B

【詳解】由題知，兩極板電壓保持不變，則根據(jù)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系有

E"

d

當(dāng)電極板距離減小時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，再結(jié)合題圖可知極板間的電場(chǎng)線水平向左，則可知

電子受到的電場(chǎng)力方向向右。

故選B。

2.C

【詳解】根據(jù)題意可知，輻射出的光子能量￡=3.52X10T9J,由光子的能量e=得

V=-=5.31X1014HZ

h

故選C。

3.C

【詳解】根據(jù)速度的定義式"=A竺v表明，速度等于位移與時(shí)間的比值。位移是物體在一段時(shí)

間內(nèi)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的位置變化量，而時(shí)間是這段時(shí)間的長(zhǎng)度。這個(gè)定義強(qiáng)調(diào)了速

度不僅描述了物體運(yùn)動(dòng)的快慢，還描述了物體運(yùn)動(dòng)的方向。因此，速度是刻畫物體位置變化

快慢的物理量。再根據(jù)物體位置隨時(shí)間的關(guān)系尤=1+2/+3凡可知開(kāi)始時(shí)物體的位置尤0=1m,

Is時(shí)物體的位置x/=6m,則1s內(nèi)物體的位移為

Ax二Xi—xo=5m

故選C。

4.A

【詳解】?jī)蓚€(gè)質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則月球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供向心力，

設(shè)月球的質(zhì)量為衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則半徑為〃的衛(wèi)星有

〃Mmv,24n2

G丁丁『

半徑為r2的衛(wèi)星有

-Mmvf4兀2

G—=m—=m—r2

再根據(jù)動(dòng)能用=g機(jī)封，可得兩衛(wèi)星動(dòng)能和周期的比值分別為

答案第1頁(yè)，共11頁(yè)

昂=丫?工_

理4%展

故選Ao

5.B

【詳解】由題知，加時(shí)間內(nèi)流出的水量為

m=pQ\t-1.0xl04A^

發(fā)電過(guò)程中水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，則有

7

P=Z^X70%?1.1X10W

AZ

故選B。

6.A

【詳解】根據(jù)反射信號(hào)圖像可知，超聲波的傳播周期為

T=2xl（r

又波速v=6300m/s,則超聲波在機(jī)翼材料中的波長(zhǎng)

A-vT=1.26xl0-3m

結(jié)合題圖可知，兩個(gè)反射信號(hào)傳播到探頭處的時(shí)間差為

f=1.5xl0-6s

故兩個(gè)反射信號(hào)的路程差

2d=v\t=9.45xl0-6m=—2

2

解得

d=4.725mm

兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處振動(dòng)減弱，A正確。

故選Ao

7.D

【詳解】設(shè)樣品每平方米載流子（電子）數(shù)為〃，電子定向移動(dòng)的速率為v,則時(shí)間才內(nèi)通過(guò)樣

品的電荷量

q=nevtb

根據(jù)電流的定義式得

I=—=nevb

t

當(dāng)電子穩(wěn)定通過(guò)樣品時(shí)，其所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有

答案第2頁(yè)，共11頁(yè)

evB=e——

b

聯(lián)立解得

U=—B

ne

結(jié)合圖像可得

k"88xl0；v/T

ne320x103

解得

〃=2.3x1016

故選D。

8.AD

【詳解】AC.小魚在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，則小魚在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即v,

為定值，則有水平位移

故A正確，C錯(cuò)誤；

BD.小魚在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則

1*

y=vy(f--gt2，Vy-VyO~St

且最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為0,故B錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

9.BC

【詳解】A.進(jìn)行雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、單縫、

雙縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件，故A錯(cuò)誤；

B.透鏡的作用是使光更集中，故B正確；

C.單縫的作用是獲得線光源，故C正確；

D.根據(jù)條紋間距公式=g/可知雙縫間距越小，相鄰亮條紋的間距較大，測(cè)量頭中觀察

a

到的條紋數(shù)目?jī)?nèi)越少，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

10.BD

【詳解】A.全過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理

答案第3頁(yè)，共11頁(yè)

(mg-f)(x0-x)-(k—k=0

xx0

解得

_kQq

X—

(mg-f)x0

故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)小球甲的加速度為零時(shí)，速率最大，則有

mg=于+k組

X

解得

yrng-f

故B正確；

C.小球甲最后停留時(shí)，滿足

mg-f<k^<mg+f

解得位置x的區(qū)間

/'kQq

故C錯(cuò)誤;

D.若在最低點(diǎn)能返回，即在最低點(diǎn)滿足

k^->mg+f

X

結(jié)合動(dòng)能定理

(mg-/)(x0-x)—(k-k=0

xx0

又

一絲

r

聯(lián)立可得

kQq

E加/

故D正確。

故選BD。

答案第4頁(yè)，共11頁(yè)

^(m-s2)

(5)[3]在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，結(jié)合其他點(diǎn)用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點(diǎn)在線上，不

在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)，如下圖所示

(6)[4][5]設(shè)繩子拉力為T,對(duì)鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有

F—T=ma

對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有

T=Ma

聯(lián)立解得

F=(M+m)a

變形得

M+m

當(dāng)機(jī)時(shí)，可認(rèn)為

答案第5頁(yè)，共11頁(yè)

m+M-M

則

即a與方成正比。

高0.46

【詳解】（2）口］電源電動(dòng)勢(shì)為3V,故電壓表量程選擇3V；由于電流表的內(nèi)阻已知，故采

用電流表內(nèi)接時(shí)，可以消除系統(tǒng)誤差，故電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物圖如下：

圖（a）

（4）⑵根據(jù)電阻定律

故可得

［3］電阻率越小更容易導(dǎo)電，根據(jù)圖像可知65c的水的電阻率更小，故可知溫度高的水更容

易導(dǎo)電。

（5）［4］根據(jù)前面分析可知65℃的水的電阻率為

答案第6頁(yè)，共11頁(yè)

p=kdh=x0.07x0.03。-m=24Q-m

0.7

故當(dāng)選用內(nèi)直徑為痣=8.Oxl(T3m的水管。若人體的安全電流為/。=1.0、10-認(rèn)，接入電壓

U=220V時(shí)，得

/,。

R=P---7

解得水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為

lm=0.46m

13.(1)2xlO5Pa:(2)2.0m3

【詳解】(1)從。到A狀態(tài)，根據(jù)查理定律

PA.=PD_

解得

°。=2xl()5pa

(2)從C到。狀態(tài)，根據(jù)玻意耳定律

PcV2=

解得

3

V2=2.0m

4gpigsincos>0

14.(1)——；(2)

例八(sin8sin/?+〃cos6)r2

【詳解】(1)轉(zhuǎn)椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)輕繩拉力為T,轉(zhuǎn)椅質(zhì)量為加，受力分析可知輕

繩拉力沿切線方向的分量與轉(zhuǎn)椅受到地面的滑動(dòng)摩擦力平衡，沿徑向方向的分量提供圓周運(yùn)

動(dòng)的向心力，故可得

Tcosa=ma)^rx

jLimg=Tsina

聯(lián)立解得

答案第7頁(yè)，共11頁(yè)

（2）設(shè)此時(shí)輕繩拉力為r，沿A8和垂直48豎直向上的分力分別為

7]=T'sin6?,T2=T'cos0

對(duì)轉(zhuǎn)椅根據(jù)牛頓第二定律得

Txcos/3=f]

沿切線方向

7]sin/=/=〃然

豎直方向

F^+T2=mg

聯(lián)立解得

〃gsin。cos夕

3?—

(sin0sin/3+jucos0)r2

15.(1)azo=2m/s2,方向水平向右；(2)d>24m；(3)口m<d<口m

【詳解】（1）甲從靜止運(yùn)動(dòng)至水平導(dǎo)軌時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有

m1gHs斗.焉fv；

甲剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)，平動(dòng)切割磁感線有

Eo=Blvo

則根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)回路的感應(yīng)電流為

I=互

02R

根據(jù)楞次定律可知，回路中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暎?，結(jié)合左手定則可知，乙所受

安培力方向水平向右，由牛頓第二定律有

Biol=tn2azo

帶入數(shù)據(jù)有

2

azo=2m/s,方向水平向右

（2）甲和乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，若兩者共速時(shí)

恰不相碰，則有

mivo=(/M/+?i2)v共

對(duì)乙根據(jù)動(dòng)量定理有

答案第8頁(yè)，共11頁(yè)

Blit—共

其中

聯(lián)立解得

dmin=Ax=24m

則d滿足

d>24m

（3）根據(jù)（2）問(wèn)可知，從甲剛進(jìn)入磁場(chǎng)至甲、乙第一次在水平導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，相對(duì)位移為

Ax=24m,且穩(wěn)定時(shí)的速度v必=6m/s乙第一次在右側(cè)斜軌上向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)牛頓

第二定律有

7〃2gsin仇+〃2〃Z2gcos6*2=m2az±

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度的關(guān)系有

2az±x上=v共2

乙第一次在右側(cè)斜軌上向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律有

m2gsm02~fi2m2gcos02=m2a乙下

再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度的關(guān)系有

2

2a乙下x下=V1

且

X±=XT

聯(lián)立解得乙第一次滑下右側(cè)軌道最低點(diǎn)的速度

VI=5m/s

由于兩棒發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，則甲乙整體第一次在右側(cè)傾斜軌道上向上運(yùn)動(dòng)有

（租/+加2）gsin02+〃2（7W/+機(jī)2）gcostt?=（WZ/+機(jī)2）a碌

同理有