资源简介

2025-2026学年湖南省邵阳二中高二（下）入学物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示，肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象
B. 如图乙所示，观看电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光的偏振现象说明光是纵波
C. 让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图丙所示条纹，该条纹间距相等，且光的波长越大，条纹间距越大
D. 如丁图所示，激光束沿液流传播，该现象是由于光发生了衍射现象
2.在如图所示的电路中，电源电动势为、内电阻为，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、、、表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示。则下列判断中正确的是( )
A. 变大，变小 B. 变小，变大 C. 不变 D. 变大
3.如图所示，由均匀导线制成的半径为的圆环，以速度匀速进入一磁感应强度大小为的有界匀强磁场。当圆环运动到图示位置时，、两点的电势差为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示，、为一对水平放置的平行金属板，两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场垂直纸面向里，现有一带负电粒子以水平向右的速度匀速穿过平行金属板，不计粒子所受的重力。下列说法正确的是( )
A. 产生匀强电场的两个极板，上极板的电势要比下极板的电势低
B. 若该带电粒子带上正电荷，以同样的速度入射，会发生偏转
C. 若该带电粒子的入射速度，它在刚进入板间的一小段时间内速度增加
D. 若该带电粒子的入射速度，它在刚进入板间的一小段时间内将向上偏转
5.如图所示，下端绕有几圈细铁丝、粗细均匀的圆柱形木筷竖直悬浮在足够大的装有水的杯中。木筷横截面积为，木筷与铁丝总质量为，水的密度为，重力加速度为。已知简谐运动的周期，其中是做简谐运动物体的质量，为回复力与位移的比值的绝对值。现把木筷向上提起一段距离后放手，木筷开始做往复运动，空气阻力和水的粘滞阻力不计，忽略铁丝的体积，则木筷自最高点运动到最低点的最短时间为( )
A. B. C. D.
6.将小球以大小为的初速度竖直上抛，经过时间后返回到抛出点，已知小球运动过程中受到的空气阻力大小与其速率成正比，下图为小球速度时间图像，重力加速度大小为，则小球( )
A. 上升过程的时间等于下降过程的时间
B. 克服空气阻力做的功上升过程小于下降过程
C. 所受空气阻力的冲量上升过程大于下降过程
D. 返回抛出点时的速度大小为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.位于坐标原点的波源从平衡位置开始沿轴振动，在均匀介质中形成了一列沿轴正方向传播的简谐横波，和是平衡位置分别位于和处的两质点，时波形如图所示，此时刚开始振动，时第一次到达波谷。下列说法中正确的是( )
A. 该波的波速为
B. 波源的起振方向沿轴负方向
C. 平衡位置位于处的质点，在时第一次到达波峰
D. 质点的位移随时间变化的关系式为
8.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。某段光导纤维长为，侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为、两束单色光，已知内芯材料对光的折射率为，真空中的光速为。下列说法正确的是( )
A. 入射角逐渐增大时，单色光全反射现象先消失
B. 在内芯介质中，单色光的传播速度比单色光的大
C. 从空气射入光导纤维，、单色光的波长都变短
D. 若入射角时，、单色光在内芯和外套的分界面都发生全反射，则单色光在介质中传播的时间为
9.如图所示，直角三角形内含边界充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，已知，。在点放置一可视为质点的粒子源，能在纸面内发射各种速率、比荷为的带负电粒子，且粒子发射时的速度方向与边界的夹角均为。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则( )
A. 若，则有粒子从点射出磁场
B. 若，则从边界射出磁场的粒子的最大速率为
C. 若，则边界有粒子射出的长度为
D. 若，则从边界射出磁场的粒子速率均大于
10.如图所示，在竖直平面内的和之间存在垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，和之间的距离为，在上方高处一长度为、宽度为的矩形导体线框从静止开始下落。已知，线框的质量为。电阻为，线框下落过程中边始终保持水平，不考虑空气阻力的影响，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场的过程中线框中电流方向是
B. 线框在完全进入匀强磁场后有可能做匀速直线运动
C. 若线框刚进入匀强磁场区域时做匀速直线运动，则线框中电流的功率为
D. 线框进入磁场的过程中通过导线截面的电荷量为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图的实验装置可以做以下实验。
“探究平抛运动规律”。某物理兴趣小组在做该实验时，将小球做平抛运动用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图的照片，已知每个小方格边长为，当地的重力加速度为。若以拍摄的第一个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向，则没有被拍摄到的小球在图中没有方格的区域内的位置坐标为 用图中格数表示坐标，比如图中标记为的小球坐标为。图中“” 填“是”或“不是”抛出点。
“验证动量守恒定律”。通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。
关于本实验，下列说法正确的是 多选。
A.同组实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放
B.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
C.实验中需要用到重垂线
D.斜槽必须足够光滑且末端保持水平
测量发现，总是满足，由此判断小球与碰撞属于 。
A.弹性碰撞
B.非弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
D.都有可能
12.在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。
按照图所示的电路图，将图中的器材实物连线补充完整。
实验操作步骤如下：
将滑动变阻器滑到最左端位置；
接法Ⅰ：单刀双掷开关与接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关；
将滑动变阻器滑到最左端位置；
接法Ⅱ：单刀双掷开关与闭合，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关；
分别作出两种情况所对应的和图像。
单刀双掷开关接时，某次读取电表数据时，电压表指针如图所示，此时 ______。
根据测得数据，作出和图像如图所示，根据图线求得电源电动势 ______，内阻 ______。结果均保留两位小数
由图可知______填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”测得的电源内阻更接近真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，两物体和并排静置于光滑水平地面，它们的质量均为。质量的子弹以的水平速度从左边射入，射出物体时的速度，子弹紧接着射入中，最终子弹未从中穿出。子弹在物体和中所受阻力相同且一直保持不变，的长度为，不计空气阻力，取。
求物体最终的速度大小；
求子弹穿过的过程中摩擦产生的热量；
求物体的最小长度。
14.如图所示，一个质量为电荷量为的正离子，在处沿图示方向以一定的速度与界面成角射入磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，结果离子正好从距点为的小孔沿垂直电场方向进入匀强电场，此电场方向与平行且向上，最后离子打在处，而处距点，不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内，求：
此离子在磁场中做圆周运动的半径；
此离子在磁场中做圆周运动的速度大小；
离子从处运动到处所需时间；
离子到达处时的动能．
15.如图所示，足够长的光滑斜面倾角为，斜面上方空间等间距分布着垂直斜面向上的条形匀强磁场，磁感应强度大小，条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为，现有一边长、质量、电阻的正方形线框在斜面上距离第一个条形磁场上边界处由静止释放，从刚进入磁场开始经过时间，线框速度达到，已知重力加速度，求：
线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小；
线框匀速运动的速度大小；
从释放线框到线框速度达到的过程，线框中产生的焦耳热。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：、如图甲，肥皂泡上出现彩色条纹是由于光发生了薄膜干涉现象，故A错误；
B、如图乙，观看电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光的偏振现象说明光是横波，故B错误；
C、如图丙，让激光束通过两个狭缝，发生双缝干涉，干涉条纹间距相等，根据
可知，光的波长越大，条纹间距越大，故C正确；
D、如图丁，激光束沿液流传播，水的折射率大于空气的折射率，光在液流中发生全反射，不是衍射现象，故D错误。
故选：。
结合肥皂泡的薄膜干涉、眼镜的偏振原理、双缝干涉的条纹间距规律，以及丁图的全反射现象，逐一分析各选项的光学原理是否正确。
学生易混淆薄膜干涉与全反射现象，误将肥皂泡的彩色条纹认为是全反射，也常搞混双缝干涉与单缝衍射的条纹特征，或对偏振现象证明光是纵波还是横波判断错误。
2.【答案】
【解析】解：、闭合开关，将滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动时，接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流变大，根据
，，，可知外电压变小，定值电阻两端电压变大，滑动变阻器两端电压变小，故AB错误；
C、根据闭合电路欧姆定律得
则，可知不变，故C正确；
D、是定值电阻，根据欧姆定律有，不变，故D错误。
故选：。
闭合开关，将滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动时，使其接入电路的阻值减小，分析总电阻的变化，判断总电流的变化，再各部分电压的变化。根据闭合电路欧姆定律分析电压变化量与电流变化量比值的变化情况。
能够看懂电路的连接方式，知道各个电表所测量的物理量是解题的基础，要掌握闭合电路的欧姆定律。
3.【答案】
【解析】解：由几何关系可知的距离，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，由电磁感应定律可知此时的感应电动势，由闭合电路分压关系可知，代入数据可得，故A正确，BCD错误。
故选：。
先分析圆环切割磁感线的有效长度，根据电磁感应定律分析感应电动势，段相当于电源，之间的电势差是路端电压，根据闭合电路分压关系分析。
考查了电磁感应现象的分析方法，闭合电路分压关系，熟练掌握常用表达式，电动势和电压关系要能分清楚。
4.【答案】
【解析】解：带负电的粒子在复合场中做匀速直线运动，根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力向下，电场力向上，上极板的电势高于下极板的电势，故A错误；
B.若该带电粒子带上正电荷，以同样的速度入射，根据
洛伦兹力和电场力的大小均不变，只不过此时电场力向下，洛伦兹力向上，二者依然平衡，还是做匀速直线运动，故B错误；
C.根据
若该带电粒子的入射速度，洛伦兹力大于电场力，粒子向下偏转一小段时间，洛伦兹力不做功，电场力做负功，动能减小，粒子的速度减小，故C错误；
D.根据
若该带电粒子的入射速度，洛伦兹力小于电场力，粒子向上偏转一小段时间，故D正确。
故选：。
根据带负电粒子匀速穿过的平衡条件，先由左手定则判断洛伦兹力方向，确定电场力方向以分析极板电势，再分析不同带电粒子、不同入射速度时电场力与洛伦兹力的失衡情况，判断偏转和速度变化。
本题以速度选择器为载体，考查带电粒子在正交电、磁场中的受力平衡与运动分析，重点检验对洛伦兹力、电场力方向判断及平衡条件的应用能力。
5.【答案】
【解析】解：开始筷子静止，浮力和重力平衡，当提起或下压，合力方向和位移方向相反，合力，筷子做简谐运动，，所以周期，自最高点到最低点至少运动半个周期，则最短时间，故D正确，ABC错误。
故选：。
根据阿基米德原理可得回复力表达式，将代入简谐运动周期表达式得到简谐运动周期，自最高点到最低点至少运动半个周期，从而求得最短时间。
本题考查简谐运动的回复力，物体做简谐运动的周期公式，考查建模能力和应用物理处理实际问题的能力。
6.【答案】
【解析】解：、由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能不断减少，则上升和下降经过同一点时上升的速度大于下降的速度，则上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度，而两个过程的位移大小大小相等，所以上升过程的时间小于下降过程的时间。故A错
B、根据空气阻力大小与其速率成正比，上升和下降经过同一点时上升的速度大于下降的速度，则经过同一点时上升时空气阻力大于下降时空气阻力，则上升过程空气阻力的平均值大于下降过程，而两个过程的位移大小大小相等，所以克服空气阻力做的功上升过程大于下降过程，故B错误；
C、对小球受力分析，上升时空气阻力向下，下降时空气阻力向上，以向上为正，画出小球的速度时间图象如图速度时间图象的切线斜率表示物体的速度，因运动过程中小球受到的空气阻力大小与速率成正比，此图象也可看成空气阻力随时间变化的图象；速度时间图象与坐标轴围成面积表示对应位移，则图象横轴上方与横轴下方对应部分面积相等；又阻力随时间变化的图象与坐标轴围成面积表示对应的冲量，则小球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等，方向相反，故C错误。
D、设小球上升时间为，小球下降时间为，小球落回至抛出点时的速度大小为。取向下为正方向，根据动量定理：
由于上升的高度等于下降的高度，
则
又，联立解得，故D正确。
故选：。
根据上升过程和下降过程平均速度关系分析运动时间关系。根据两个过程平均阻力关系分析克服阻力做功的关系。由冲量的定义分析空气阻力的冲量关系。根据动量定理求返回抛出点时的速度大小。
本题采用了图象法进行分析，由解答过程可以得出图象法应用恰当，可以起到事半功倍的效果，应注意正确应用。要注意空气阻力是变力，求其冲量时要用阻力的平均值。
7.【答案】
【解析】解：、一列沿轴正方向传播的简谐波，时刚开始振动，根据“同侧法”，质点沿轴负方向振动，因此波源的起振方向沿轴负方向；
时第一次到达波谷，则，解得周期：
由图可知波长，则波速：，故AB正确；
C、根据推波法可知，平衡位置位于处的质点，第一次到达波峰的时刻为：，故C错误；
D、质点的位移随时间变化的关系式为：，其中，，初相，解得：，故D错误。
故选：。
根据“同侧法”判断质点的振动方向，从而判断波源的起振方向；根据质点的振动方向和第一次到达波谷的时间求解振动周期，根据波长和周期的关系求解波速；根据推波法分析平衡位置位于处的质点第一次到达波峰的时刻；根据质点的振动方向求解振动方程。
本题主要考查了机械波的图像问题以及波长、频率和波速的关系，知道波在同种均匀介质中匀速传播，理解质点振动的周期性，掌握求解振动方程的方法。
8.【答案】
【解析】解：、根据题意分析可知，由图有，复色光射入光导纤维后光的折射角大于光的折射角，由折射定律可知，光的折射率小于光的折射率，根据折射率的计算公式，由可知，进入光导纤维后单色光的传播速度比单色光的小，由可知，光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角，入射角逐渐增大时，单色光的折射角都增大，导致单色光在到达内芯和外套的分界面时的入射角都减小，且光的入射角小于光的入射角，由于光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角，则光发生全反射，光一定发生全反射，可知，单色光全反射现象先消失，故AB错误；
C、根据题意分析可知，由于光在不同介质中传播的频率不变，从空气射入光导纤维单色光的传播速度均减小，由可知，它们的波长均减小，故C正确；
D、根据题意分析可知，设入射角时，单色光折射角为，由折射定律有
由数学知识可得
由几何关系可得，单色光的传播距离
单色光的传播速度为
则单色光在介质中传播的时间为，故D正确。
故选：。
通过比较、光的折射率，分析其传播速度、全反射先后顺序；
利用频率与波长的关系判断波长变化；
结合几何关系和运动学公式推导传播时间。
本题关键在于：通过折射角比较折射率，进而分析全反射临界角和传播速度；明确光的频率不变，结合判断波长变化；利用几何关系和运动学公式推导传播时间。
9.【答案】
【解析】解：当时，，因此粒子不能过点，故A错误；
B.当时，从点射出磁场的粒子速率最大，由及，可得最大速率，故B正确；
C.当时，从边离开的粒子中距点最远的粒子轨迹如答图，
可知，解得，则边上有粒子射出的长度为，故C错误，
D.当时，粒子从边射出磁场，故D正确。
故选：。
根据不同角度，粒子的不同运动情况，结合在磁场中洛伦兹力提供向心力分析求解。
本题考查了带电粒子在磁场中的运动，理解粒子在磁场中的运动状态，根据题目合理选取公式是解决此类问题的关键。
10.【答案】
【解析】解：、线框在进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增加，磁场方向垂直平面向里，根据楞次定律，线框中产生的感应电流方向为逆时针方向，即，故A错误；
B、线框完全进入匀强磁场后，线框中的磁通量不变，无感应电流，不受安培力作用，只受重力作用，所以线框做加速度为的匀加速直线运动，故B错误；
C、若线框刚进入匀强磁场区域时做匀速直线运动，则线框边所受安培力大小等于重力大小，即有
解得
线框中电流的功率为
，故C正确；
D、线框进入磁场的过程中，根据法拉第电磁感应定律有
又有，
联立解得通过导线截面的电荷量为，故D正确。
故选：。
根据楞次定律判断感应电流方向；线框在完全进入匀强磁场后，线框中的磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力作用，将匀加速直线运动；若线框刚进入匀强磁场区域时做匀速直线运动，根据平衡条件结合安培力公式求出线框中电流大小，再求线框中电流的功率；根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及电荷量与电流的关系求电荷量。
解答本题时，要明确线框的运动状态，熟练运用法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及电荷量与电流的关系推导出电荷量表达式，并在理解的基础上记牢。
11.【答案】
不是

【解析】小球水平方向做匀速运动，则水平位移相等，则横坐标为；竖直方向做匀加速运动，则对应个格，可知，即没有被拍摄到的小球的位置坐标为。
因相等时间内的竖直位移之比为：：：，不等于：：，可知图中“”不是”抛出点。
同组实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放，使小球到达斜槽底端时速度总相同，故A正确；
B.因小球从斜槽底端做平抛运动，则到达地面时的竖直高度相同，则时间相同，则可以用小球的水平位移代替水平速度，则实验时没必要测量出斜槽末端到水平地面的高度，故B错误；
C.实验中需要用到重垂线，以确定小球抛出点在地面上的投影位置，故C正确；
D.斜槽没必要必须光滑，但末端必须保持水平，以保证小球做平抛运动，故D错误。
故选：。
小球和碰后分开，说明不是完全非弹性碰撞：假设两小球是弹性碰撞，系统动量守恒，动能不变，以的方向为正方向，即，
联立两式得
即
即，因为，该碰撞不是弹性碰撞，是非弹性碰撞，故ACD错误，B正确。
故选：。
故答案为：；不是；；。
根据平抛运动水平方向为匀速直线运动，故相同时间内水平方向的距离相等，竖直方向位移差为定值求没有被拍摄到的小球在图中没有方格的区域内的位置坐标；根据相等时间内的竖直位移之比判断图中“”是不是抛出点；
实验中需要让小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放，以保证小球每次平抛的初速度相等；用平抛的水平位移代替碰撞速度，故不需要求出时间和下落高度；实验需要用重垂线确定斜槽末端在白纸上的竖直投影；使小球做平抛运动，斜槽的末端需调成水平；
根据动量守恒定律和机械能守恒定律，结合用平抛的水平位移代替碰撞速度，求解需要验证的等式。
本题考查了“验证动量守恒定律”的实验，掌握利用平抛运动间接测量碰撞速度的方法，掌握弹性碰撞模型结果的经验公式。
12.【答案】 接法Ⅱ
【解析】解：按照图所示的电路图，连接图中的器材实物如下图所示。
根据图中的连接方式可知，电压表接量程，其分度值为，电压表的读数为。
单刀双掷开关与接通时，根据图中的图像可知，当电流表的示数为零时，相当于外电路断路，此时电压表的示数等于电源电动势，即。
单刀双掷开关与闭合时，根据图中的图像可知，当电压表的示数为零时，相当于外电路短路将等效为电源内阻，电流表的示数为短路电流，即。根据闭合电路欧姆定律得：
已知：，解得：
根据闭合电路欧姆定律，可知图像的斜率的绝对值等于电源内阻，可得：
可见，接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。
故答案为：补充完整的实物连线见解答；；；；接法Ⅱ
按照图所示的电路图，连接图中的器材实物；
电压表接量程，其分度值为，估读到分度值下一位，根据图所示电压表的指针位置读数；
接法Ⅰ对应图中的图像，当电流表的示数为零时，相当于外电路断路，此时电压表的示数等于电源电动势。接法Ⅱ对应图中的图像，当电压表的示数为零时，相当于外电路短路将等效为电源内阻，电流表的示数为短路电流。根据闭合电路欧姆定律求得电源内阻；
根据图像的斜率的绝对值等于电源内阻，分别求得两种接法测得的电源内阻，与真实值进行比较判断。
本题考查了测量某电源电动势和内阻的实验。掌握实验原理是解题的前提，应用图像法处理实验数据，根据闭合电路欧姆定律解析图像的斜率与截距的物理意义。
13.【答案】物体最终的速度大小为
子弹穿过的过程中摩擦产生的热量为
物体的最小长度
【解析】从最初到最终共速，由动量守恒：，解得：。
从子弹射入到穿出，由动量守恒：，解得：。
解法一：由能量守恒：，解得：。
解法二图像法：
由图像可得：，解得：。加速度：，解得：。阻力：，热量：。
解法一：子弹从射入到共速时：，解得：。由得：，解得：。物体最小长度：。
解法二图像法：
，解得：。，解得：。，解得：。
分析子弹从射入到最终与共速的全过程，系统动量守恒。初始总动量等于子弹穿过后的动量加上子弹留在中时系统的动量。通过动量守恒方程可解出的最终速度。
子弹穿过的过程分为两个阶段，先由动量守恒求出子弹穿出时的速度。再通过能量守恒或图像法计算摩擦产生的热量，热量等于子弹动能减少量减去获得的动能。
计算子弹从射入到与共速过程中系统总能量损失，根据比例关系求出子弹在中运动的距离，减去的长度得到的最小长度。也可用图像法通过加速度和时间计算子弹在中的位移。
本题综合考查动量守恒与能量守恒的应用，涉及子弹穿物块的典型模型。题目通过多过程分析，要求学生对碰撞、摩擦生热及相对运动有清晰理解。计算量适中，但需注意子弹在、两物体中的动量传递与能量转化关系。第二问通过两种解法展示能量与运动学方法的等效性，体现思维灵活性。第三问对物体最小长度的求解，巧妙结合能量分配与相对位移，考查学生建立物理模型的能力。
14.【答案】解：正离子的运动轨迹如图所示：
由几何知识可得：，解得：；
设离子在磁场中运动的速度为，
离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：，
解得，离子在磁场中运动的速度大小为：．
离子在磁场中运动的周期：，
根据粒子运动轨迹，由几何知识可知，离子速度偏角：，
离子在磁场中做圆周运动的时间：，
离子从运动到做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，
运动时间：，
故离子从的总时间为：；
设电场强度为，对离子在电场中的运动过程，
由牛顿第二定律得到：，位移：，
由动能定理得：，
解得：；
答：此离子在磁场中做圆周运动的半径为；
此离子在磁场中做圆周运动的速度大小为；
离子从处运动到处所需时间为：；
离子到达处时的动能为．
【解析】作出离子运动轨迹，由几何知识求出粒子的轨道半径．
离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出离子的速度大小．
粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类平抛运动，求出粒子在电场与磁场中的运动时间，然后求出总的运动时间．
应用动能定理可以求出离子到达处的动能．
本题离子在组合场中运动的问题，分析清楚离子运动过程、作出离子在磁场中运动画轨迹是解题的关键，在电场中运用运动的分解进行研究．
15.【答案】线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小为；
线框匀速运动的速度大小为；
从释放线框到线框速度达到的过程，线框中产生的焦耳热为
【解析】解：设线框边刚进入磁场时的速度为，根据动能定理有
解得
线框边切割磁感线产生的感应电动势
解得
根据闭合电路欧姆定律有
解得
线框边刚进入磁场时受到安培力
解得
线框匀速运动时受到的合力为零，根据受力平衡有
又
代入数据解得
由题意可知，线框在沿斜面下滑的过程中始终受到安培力的作用，设线框从刚进入磁场开始经时间速度变化为，线框速度为，此时有
在时间内，以沿斜面向下为正方向，根据动量定理有
设经时间，线框沿斜面下滑的位移为，对上式两边求和，可得
可得
代入数据解得
由能量守恒定律有
解得
答：线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小为；
线框匀速运动的速度大小为；
从释放线框到线框速度达到的过程，线框中产生的焦耳热为。
根据动能定理求线框边刚进入磁场时的速度，再结合闭合电路欧姆定律以及安培力公式求线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小；
根据受力平衡求线框匀速运动的速度大小；
根据动量定理求出线框沿斜面下滑的位移，再结合能量守恒定律求线框中产生的焦耳热。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
第1页，共1页

展开更多......

收起↑