湖北省咸寧市2024屆高考物理試題命題比賽模擬試卷

湖北省咸寧市2024屆高考物理試題命題比賽模擬試卷（13）

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5亳米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

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、如圖所示，長為L的輕直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球擱在水平升降臺(tái)上，升降平臺(tái)

以速度v勻速上升，下列說法正確的是（）

A.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為。時(shí)，小球的速度為丁二

Leosa

C.棒的角速度逐漸增大

D.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為。時(shí)，棒的角速度為不二

Lsincr

2、圖1為沿斜坡向上行駛的汽車，當(dāng)汽車以牽引力尸向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖2所示（A3

段為曲線），汽車與斜面間的摩擦忽略不計(jì).下列說法正確的是（）

A.0?加過程中，汽車所受拉力逐漸增大

B.M?X2過程中，汽車速度可達(dá)到最大值

C.。?X3過程中，汽車的動(dòng)能一直增大

D.XI?工2過程中，汽車以恒定的功率運(yùn)動(dòng)

3、在光滑水平面上靜止著物體A,物體B與一質(zhì)量不計(jì)的彈簧相連并以一定速度與A相碰，如圖所示，則彈簧被壓

縮的過程中

①當(dāng)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時(shí)，兩物體速度相等

②只有A、B速度相等時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量才守恒

③作用過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量總是守恒的

④A、B速度相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最小

下列選項(xiàng)組，完整、正確的一組是（）

A.①0B.①?④C.①②④D.③④

V

4、在一斜面頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以-和：的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)

4

的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的（）

A.2倍B,4倍C?6倍D.8倍

5、如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的外〃兩點(diǎn)，。點(diǎn)比b點(diǎn)低，晾衣繩粗糙，懸

掛衣服的衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)和在桿M、N中間位置時(shí)都不滑動(dòng)。衣架靜止，下列說法正確的是（）

A.衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等

B.衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，右邊繩子拉力小于左邊繩子拉力

C.衣架鉤在桿"、N中間位置時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等

D.衣架鉤在桿M、N中間位置時(shí)，右邊繩子拉力大于左邊繩子拉力

6、利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)，測得某種金屬的遏止電壓U。與入射光頻率y之間的關(guān)系圖線如圖乙所

示，貝ij<）

A.圖線在橫軸上的截距的物理意義是該金屬的截止頻率

B.由圖線可知普朗克常量力=#

C.入射光頻率增大，逸出功也增大

D.要測得金屬的遏止電壓，電源的右端應(yīng)為負(fù)極

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。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，ZCAB=30°,斜面內(nèi)部0點(diǎn)（與斜面無任何連接）

固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體可以分別靜止在M、P、N點(diǎn)，P為MN的中點(diǎn)，OM=ON,OM/7AB,

下列說法正確的是（）

A.小物體在M、P、N點(diǎn)靜止時(shí)一定都是受4個(gè)力

B.小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力最大

C.小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)受到的支持力最大

D.小物體靜止在M、N點(diǎn)時(shí)受到的支持力相等

8、如圖所示，把半徑為d的玻璃半球體放在紙面上，讓它的凸面向上，分別從A、〃兩處（其中A處為玻璃半球體的

最高點(diǎn)）觀察玻璃半球體中心。處紙面上的文字，下列說法正確的是（）

A.從A處看到的字比從8處看到的字高

6;

D.多次改變光電門位置，重復(fù)步驟C獲得多組數(shù)據(jù)。

0I2

iimUnhuijH川乩1

illI[IIII|flI?J11il

I234567890

請回答下列問題：

(1)用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度時(shí)示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為nun；

⑵調(diào)整一墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能,表明導(dǎo)軌水平了；

(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證，則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時(shí)間，隨滑塊的位移

大小x的變化規(guī)律的是_________。

12.(12分)小明同學(xué)想要設(shè)計(jì)一個(gè)既能測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，又能測量定值電阻阻值的電路。

他用了以下的實(shí)驗(yàn)器材中的一部分，設(shè)計(jì)出了圖(a)的電路圖：

a.電流表Ai(量程0.6A,內(nèi)阻很小)；電流表A2(量程300J1A,內(nèi)阻口=1000。)；

b.滑動(dòng)變阻器R(0-200)；

c,兩個(gè)定值電阻R】=1000dR2=9000Q；

d.待測電阻R、；

e.待測電源E(電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻約為2Q)

f.開關(guān)和導(dǎo)線若干

Ii/Af

S

0.6

N

R

0.5

?0■■■?■MB

0.4

03

廨naSS物IIBH般Ulu期a^，瞄

0J

K：：SS：SS811n：：i^：?：

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■■■■■■■—一■=二二——主二二■

o?■■■■?■I

ISO20022024026n0:28。300Ii/gA

圖⑹:::

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，與電流表A2串聯(lián)的定值電阻為（填“R產(chǎn)或“R2”）

⑵小明先用該電路測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，將滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端，閉合開關(guān)S”調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，分別記錄

電流表Al、A2的讀數(shù)h、12,得h與12的關(guān)系如圖（b）所示。根據(jù)圖線可得電源電動(dòng)勢E=V；電源內(nèi)阻

r=。，（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

⑶小明再用該電路測量定值電阻K的阻值，進(jìn)行了以下操作：

①閉合開關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)阻值，記錄此時(shí)電流表崗示數(shù)L,電流表A2示數(shù)人

②斷開開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，記錄此時(shí)電流表Ai示數(shù)L,電流表A2示數(shù)Id；后斷開Si;

③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計(jì)算定值電阻K的表達(dá)式為。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實(shí)值

相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

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）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌置于水平面（紙面）內(nèi)，導(dǎo)軌間距為/,左端連有一阻值為￡的電阻。一根質(zhì)

量為機(jī)、電阻也為K的金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為反方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。

給金屬桿一個(gè)瞬時(shí)沖量使它水平向右運(yùn)動(dòng)，它從左邊界進(jìn)入磁場區(qū)域的速度為vo,經(jīng)過時(shí)間/,到達(dá)磁場區(qū)域右邊界（圖

中虛線位置）時(shí)速度為金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,除左端所連電阻

和金屬桿電阻外，其他電阻忽略不計(jì)。求：

⑴金屬桿剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)的加速度大??；

⑵金屬桿在滑過磁場區(qū)域的過程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。

14.（16分）如圖所示，平行金屬板M、N豎直放置，兩板足夠長且板間有水平向左的勻強(qiáng)電場，P點(diǎn)離N板的距離

為d,離M板的距離為一個(gè)質(zhì)量為〃人帶正電荷量為g的小球從尸點(diǎn)以初速度水平向右拋出，結(jié)果小球恰好不

4

能打在N板上。已知重力加速度為g,小球的大小不計(jì)，求

（1）兩板間的電場強(qiáng)度的大

（2）小球打到M板時(shí)動(dòng)能的大小。

15.（12分）如圖所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,以第m象限內(nèi)的直線OM（與負(fù)x軸成45。角）和正y軸為界,

在xvO的區(qū)域建立勻強(qiáng)電場，方向水平向左，場強(qiáng)大小E=2V/m；以直線OM和正x軸為界，在產(chǎn)0的區(qū)域建立垂直

紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T.一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以vo=2xio3m/s的初

速度射入磁場.己知粒子的比荷為q/m=5xl（）4C/kg,求：

（1）粒子經(jīng)過1/4圓弧第一次經(jīng)過磁場邊界時(shí)的位置坐標(biāo)？

（2）粒子在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間？

（3）粒子最終將從電場區(qū)域D點(diǎn)離開電，則D點(diǎn)離。點(diǎn)的距離是多少？

y

■一.---

?I,一■???

E

■I.■

------二O?

一…xx

---------7,B

-z'XXX

/

7XXXX

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、D

【解題分析】

小球受重力、平臺(tái)的彈力和桿的作用力，因?yàn)樯灯脚_(tái)以速度v勻速上升，平臺(tái)的彈力和桿的作用力變化，即小球受

到的合力大小變化，小球做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；棒與平臺(tái)接觸點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)即合運(yùn)動(dòng)方向是垂直于棒指

向左上，如圖所示，合速度v實(shí)=(oL,沿豎直向上方向上的速度分量等于v,即sLsina=v,

V

所以。二------，平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)，夾角增大，角速度減小，故BC錯(cuò)誤，D正確.

Lsina

故選D.

【題目點(diǎn)撥】

找合速度是本題的關(guān)鍵，應(yīng)明白實(shí)際的速度為合速度.然后分解速度，做平行四邊形，根據(jù)三角形求解.此題難度在

于合速度難確定，屬于中檔題.

2、B

【解題分析】

A.設(shè)斜板的傾角為小則汽車的重力勢能

Ep=mgsina,

由動(dòng)能定理得汽車的動(dòng)能為

=Fx-mgsina,

則汽車的機(jī)械能為

E=后卜+Ep=Fx,

即圖線的斜率表示尸，則可知0~乃過程中汽車的拉力恒定，故A錯(cuò)誤;

B.XLX2過程中，拉力逐漸減小，以后隨著尸的減小，汽車將做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)/=mgsina時(shí)，加速度為零，速度達(dá)

到最大，故B正確;

C.由前面分析知，汽車先向上勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，

073過程中，汽車的速度先增大后減小，即動(dòng)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤；

D.XLX2過程中，汽車牽引力逐漸減小，到X2處為零，則汽車到X2處的功率為零，故D錯(cuò)誤.

故選B。

3、B

【解題分析】

當(dāng)彈簧接觸A后，A做加速運(yùn)動(dòng)，B做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩物體速度相等時(shí)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)，則①正確；當(dāng)AB相

互作用過程中，系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則②錯(cuò)誤，③正確；A、B速度相等時(shí)，彈簧彈性勢能最大,

此時(shí)系統(tǒng)動(dòng)能最小，則④正確；

A.①②，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.①③④，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；

C.①②④，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.(3X4),與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

故選B。

4、B

【解題分析】

設(shè)斜面傾角為小球落在斜面上速度方向偏向角為。，甲球以速度u拋出，落在斜面上，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論可得

lan8=2lana

所以甲乙兩個(gè)小球落在斜面上時(shí)速度偏向角相等

對甲有

v

即末=7)

COS0

對乙有

V

巳末二而.

所以

/木

U乙末

故ACD錯(cuò)誤B正確。

故選B。

5、D

【解題分析】

令，到節(jié)點(diǎn)的高度為力，占到節(jié)點(diǎn)的高度為心，節(jié)點(diǎn)到”的水平距南為X”節(jié)點(diǎn)到N的水平距離為4,a端繩子和水

平方向的夾角為“，力端繩子和水平方向的夾角為“，對繩子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示：

AB.當(dāng)衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，設(shè)》到節(jié)點(diǎn)繩子長度為L根據(jù)幾何關(guān)系有：sina=7,sin〃=與，因?yàn)榧?/p>

V〃2,可得：

aV/i,

根據(jù)平衡條件：Facosa=Fbcospt可得：

竺=史&1,

Fhcosa

則：

Fa<Fb,

故AB錯(cuò)誤；

%cA

CD.衣架鉤在桿M、N中間位置時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系：tana=二，tan/?=^,工尸孫，因?yàn)闅vV也，可得：

Xx?

a<flt

根據(jù)平衡條件：Facosa=FbCOspt可得：

乙=&<1,

Fhcosa

則：

Fa<Fbt

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

6、A

【解題分析】

A.由圖乙可知，當(dāng)人射光的頻率小于匕時(shí)，無需加遏止電壓就沒有光電流，說明匕為該金屬的截止頻率，故A正確;

B.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程與=hv-\Vi｝及動(dòng)能定理-eU(.=。-紜得

U_h此

ee

則

e匕

得

h=——L

匕

故B錯(cuò)誤；

C.金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)，由金屬本身決定，故C錯(cuò)誤;

D.要測得金屬的遏止電壓，電源的左端應(yīng)為負(fù)極，故D錯(cuò)誤。

故選A。

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。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、CD

【解題分析】

對小物體分別在三處靜止時(shí)所受力分析如圖所示：

A.結(jié)合平衡條件，由圖，小物體在P、N兩點(diǎn)時(shí)一定受四個(gè)力的作月，而在M處不一定。故A錯(cuò)誤。

B.小物體靜止在尸點(diǎn)時(shí)，摩擦力片,〃即E30。，靜止在N點(diǎn)時(shí)：/=〃電或〃30。+尸。。$30。，靜止在M點(diǎn)時(shí)：

尸=7叫si”30o.〃cos30。，可見靜止在N點(diǎn)時(shí)所受摩擦力最大。故B錯(cuò)誤。

CD.小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)，設(shè)庫侖力為后受到的支持力：N=mgcos300+F,在M、N點(diǎn)時(shí)：N，=Mgcos3(F+尸s加30。,

由庫侖定律知：*>尸，，故N>N:即小物體靜止在尸點(diǎn)時(shí)受到的支持力最大，靜止在V、N點(diǎn)時(shí)受到的支持力相等。

故CD正確。

故選CD,

8、CD

【解題分析】

只有入射角不等于零時(shí)才會(huì)發(fā)生折射，當(dāng)人通過玻璃半球體看中心。處的字的時(shí)候，進(jìn)入眼睛的光線沿著半球體半徑,

也就是球面法線，所以不發(fā)生折射，物像重合，從4處看到的字和從B處看到的字一樣高，而且和沒有放玻璃半球時(shí)

一樣高，CD正確，AB錯(cuò)誤。

故選CD,

9、AC

【解題分析】

由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式：E=k￡,可得：耳,：紇=孚：挈=4:1,故A正確；由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式：E=k￡,可得:

Ee：Ed=*：華=4:1,故B錯(cuò)誤；從。到b電場力做功為：Wab=qUab=q(仰-")=g(6-3)=3g,從力到c電場力

做功為：W?c=qgc=g("-外)=q(3-2)=0,所以有：陀加1%=3：1,故C正確；從。到d電場力做功為：H%=gUof=g

(仰Wd)=q(2-1)=q,所以1%：1%=1：1,故D錯(cuò)誤。所以AC正確，BD錯(cuò)誤。

10、AC

【解題分析】

A.設(shè)子彈質(zhì)量為機(jī)。，木塊質(zhì)量為〃力滑塊質(zhì)量為機(jī)2,只要輕繩與汗之間的夾角為銳角，輕繩拉力對滑塊做正功，

滑塊就會(huì)加速，所以當(dāng)輕繩再次豎直時(shí)滑塊速度最大，設(shè)此時(shí)滑塊速度為恒，子彈和木塊速度為H系統(tǒng)在水平方向

動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得

30=（四）+m\）W=（"4）+犯）V'+m2V,n

由機(jī)械能守恒定律

2

3（%+叫）r=g（肛）+仍）v'+1m2v；tl

代入數(shù)據(jù)解得

心二°或匕=5m/s

即滑塊的最大速度為5m/s,故A正確；

B.設(shè)子彈質(zhì)量為刖〃木塊質(zhì)量為，小，滑塊質(zhì)量為〃⑵由子彈、木塊、滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，故

當(dāng)子彈和木塊擺到最高點(diǎn)時(shí)三者具有相同的速度，且速度方向水平，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)子彈和木塊擺到最高點(diǎn)時(shí)三者具有相同的速度也在水平方向，由動(dòng)量守恒定律得

/%%=(%+4)匕=(1%+班+in2)v

代入數(shù)據(jù)解得

y=2.5ni/s

由子彈進(jìn)入木塊后系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得

2

—(叫+叫:(叫+叫+m2)v+0%+m])gh

代入數(shù)據(jù)解得

〃=0.625m

故C正確；

D.當(dāng)子彈和木塊擺起高度為0.4m時(shí)，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得

，叫）％=（僅°+%=Q&+相?）匕+W2P3

代入數(shù)據(jù)解得

匕=4m/s

而此時(shí)木塊和子彈豎直方向速度一定不為零，故由子彈進(jìn)入木塊后系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得

:（2）+叫）片=：（4）+犯）（匕+匕）+!牡甘+（見）+町）劭

222

解得

h<0.4m

故D錯(cuò)誤。

故選AC?

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、3.40靜止D

【解題分析】

（1）［1］因游標(biāo)尺是20分度的，則游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,則其讀數(shù)

d=3mm+8x0.05mm=3.40mm

（2）［2］調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能靜止，表明導(dǎo)軌水平。

（3）［3］動(dòng)能的增量

以=!（M+〃7）4

乙，「

重力勢能的減小量

\EP=mgx

機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證動(dòng)能的增量等于重力勢能的減小量，則

—（M+in）—=mgx

則有

1_2mg

（M+m）d2X

ABC錯(cuò)誤D正確。

故選D。

12、R23.02.1—（rA+R2）相等

Jc【aJ

【解題分析】

（1）電流表4與此串聯(lián)，可改裝為量程為U=4（G+&）=300X1（）Y（1000+9000）V=3V的電壓表，故選及即

可；

（2）由圖可知電流表4的讀數(shù)對應(yīng)的電壓值即為電源的電動(dòng)勢，則￡=3.0V；內(nèi)阻，=叱:3。一1?8（）Q=2.1C

A/0.58

（3）由題意可知：/“/?=/〃（□+&）,/,（R+4）=/式4+&）；聯(lián)立解得4=（｝-7）（。+6）；由以上分析可

知，若考慮電流表Ai內(nèi)阻的影響，則表達(dá)式列成：/〃（/?+蜀）=4（。+&），/,（2+&+尺）=。（。+&），最后

求得的&表達(dá)式不變，則用該方法測得的阻值與其真實(shí)值相比相等。

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。

小B2L2V-八3gR%—m?g：R1

13、（i）a=-^0+〃g；⑵Q1正〃22—5;；_」

2mR162BL

【解題分析】

（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)，有

E=BLVQ

1=—^—

R+R

F=BIL

金屬桿受到的摩擦力

f=〃〃喀

由牛頓第二定律

F+f=tna

聯(lián)立以上各式解得

。=蚪』,"g

2mR

⑵當(dāng)金屬桿速度為U時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

E=BLv

感應(yīng)電流

￡

R+R

金屬桿受到的安培力

F'=BI'L

由動(dòng)量定理得，在短暫的時(shí)間△/內(nèi)有

-FA/-"mgNt=m?Av

即

B2l3v\tAA

——--〃〃吆=wAv

對上式從金屬桿進(jìn)入磁場到離開磁場，求和得

B?EXV0

—~一沖吆1=*一"1%

ZKZ

式中工為磁場區(qū)域左、右邊界的距離，解得

mv0R-2從mg【R

X=麗

設(shè)此過程中金屬桿克服安培力做功為W,由動(dòng)能定理

1

-W-川ngx=—m

212

聯(lián)立以上各式，解得此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為

3卬〃28際一2川而晨Ri

Q=W=W"說一B21?

則金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱為

0=2=』〃碼“"『gR%-2^2nrg2Rt

1216(2B2lJ

14、⑴瞽⑵