2024年湖北省黃岡、襄陽(yáng)市高二物理第二學(xué)期期中考試試題

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）

填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處”o

2.作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先

劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。

4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。

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、將一個(gè)擺長(zhǎng)為/的單擺放在一個(gè)光滑的，傾角為a的斜面上，其擺角為9,如圖下列說(shuō)法正確的是（）

A.擺球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力F=mgsm0sina

B.擺球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力為/gsin，

C.擺球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為2

Vgsin，

D.擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)平衡位置時(shí)，線的拉力為T=mgsin。

2、如圖甲所示，在某一電場(chǎng)中有一條直電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上取4、3兩點(diǎn)，將一個(gè)電子由A點(diǎn)以某一初速度釋放，它

能沿直線運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)，且到達(dá)5點(diǎn)時(shí)速度恰為零，電子運(yùn)動(dòng)的v—f圖象如圖乙所示.則下列判斷正確的是

A.8點(diǎn)的電勢(shì)一定低于A點(diǎn)的電勢(shì)

B.電子在A點(diǎn)的加速度一定小于在B點(diǎn)的加速度

C.5點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

D.該電場(chǎng)一定是由在A點(diǎn)左側(cè)的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的

3、氫原子能級(jí)示意圖如圖所示。氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，從〃=3能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)所放出的光子恰能

使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則處在"=4能級(jí)的一大群氫原子躍遷時(shí)所放出的光子中有幾種光子能使該金屬發(fā)生光電效

應(yīng)（）

”日eV

8---------------------0

4-0.85

3----------------------1.51

2---------------------3.40

A.4B.3

C.6D.5

4、如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60。.己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與

入射光線平行.此玻璃的折射率為

A.RB.1.5C.-D.2

5、如圖所示，質(zhì)量相同的A、B兩小球用輕質(zhì)細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O,在同一水平面上做勻速周運(yùn)動(dòng)?則下列說(shuō)法錯(cuò)誤

A.A的角速度一定比B的角速度大

B.A的線速度一定比B的線速度大

C.A的加速度一定比B的加速度大

D.A所受細(xì)線的拉力一定比B所受的細(xì)線的拉力大

6、以下說(shuō)法正確的是（）

A.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低

B.在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零

C.滿足能量守恒定律的宏觀過(guò)程都是可以自發(fā)進(jìn)行的

D.若容器中用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽，當(dāng)保持溫度不變向下緩慢壓活塞時(shí)，水汽的質(zhì)量減少，密度減小

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0分。

7、研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖。所示，其光電流與電壓的關(guān)系如圖5所示.則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.若把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)，光電流一定增大

B.圖線甲與乙是同一種入射光，且入射光甲的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度

C.由圖可知，乙光的頻率小于丙光的頻率

D.若將甲光換成丙光來(lái)照射鋅板，其逸出功將減小

8、如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連，在彈性限度范圍內(nèi)，A和B一起在

光滑水平面上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力），均保持相對(duì)靜止.則下列說(shuō)法正確的是

A.A和B均作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

B.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比

C.B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功，而A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B不做功

D.B對(duì)A的靜摩擦力始終對(duì)A做正功，而A對(duì)B的靜摩擦力始終對(duì)B做負(fù)功

9、如圖甲所示，而cd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成，角，導(dǎo)體棒尸。與淚、兒接觸良好，整個(gè)裝置放在垂

直于框架平面的變化磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化情況如圖乙所示（設(shè)圖甲中B的方向?yàn)檎较颍?在。?

〃時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒尸。始終靜止，下面判斷正確的是（）

A.導(dǎo)體棒中電流方向由0至尸

B.導(dǎo)體棒尸。受安培力方向沿框架向下

C.導(dǎo)體棒尸。受安培力大小在增大

D.導(dǎo)體棒尸。受安培力大小在減小

10、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10：1,4=20。，/?2=10Q,C為電容器，原線圈所加電壓的瞬時(shí)

值表達(dá)式為“=2200sinlOOirt（V）下列說(shuō)法正確的是（）

A.通過(guò)電阻用的電流不為零

B.副線圈兩端交變電壓的頻率為5Hz

C.電阻照的電功率為48.4W

D.原、副線圈鐵芯中磁通量的變化率之比為10：1

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

11.（6分）某同學(xué)在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作：

⑴用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑如圖所示，擺球直徑為cm。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,

測(cè)量擺線長(zhǎng)，通過(guò)計(jì)算得到擺長(zhǎng)L;

23

IIIIIIIIIII

IIIIIIIIIII

010

⑵用秒表測(cè)量單擺的周期；

（3）測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L數(shù)值后，畫(huà)出/一心圖象，此圖線斜率的物理意義是（）

g

D.

4/

（4）與重力加速度的真實(shí)值比較，發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果偏大，分析原因可能是（）

A.振幅偏小

B.在單擺未懸掛之前先測(cè)定其擺長(zhǎng)

C.將擺線長(zhǎng)當(dāng)成了擺長(zhǎng)

D.開(kāi)始計(jì)時(shí)誤記為”=1

12.（12分）用伏安法測(cè)量某一小燈泡的伏安特性曲線，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

B.電流表（量程0.6A,內(nèi)阻約0.125Q）

C.電流表（量程3A,內(nèi)阻約0.025。）

D.電壓表（量程3V,內(nèi)阻約3k。）

E.滑動(dòng)變阻器（0-10。）

F.滑動(dòng)變阻器（0-2000Q）

G.電源（電動(dòng)勢(shì)3V。內(nèi)阻不計(jì)）

H.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

①為了方便測(cè)量且測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選一；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選—o（選填器材前的字母）

②為了獲得更準(zhǔn)確的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖中的一—（填字母代號(hào)）。

④閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片的位置，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)逐漸增大，但電流表指針卻幾乎不動(dòng)，電路的故障可

能為。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖所示，光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).空間存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。輕質(zhì)導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒ab的電阻為r,與導(dǎo)軌之間接觸良好.兩

導(dǎo)軌之間接有定值電阻，其阻值為R,輕質(zhì)導(dǎo)體棒中間系一輕細(xì)線，細(xì)線通過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)從靜

止釋放該物體，當(dāng)物體速度達(dá)到最大時(shí)，下落的高度為h,在本問(wèn)題情景中，物體下落過(guò)程中不著地，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，

忽略空氣阻力和一切摩擦阻力，重力加速度為g.求：

⑴物體下落過(guò)程的最大速度Fm;

⑵物體從靜止開(kāi)始下落至速度達(dá)到最大的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱Q；

（3）物體從靜止開(kāi)始下落至速度達(dá)到最大時(shí)，所需的時(shí)間t.

14.（16分）如圖所示，將總電阻為r的"匝矩形線圈面cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中一邊成=/i,另

一邊〃=/2,繞垂直于磁場(chǎng)方向的對(duì)稱軸0。，以角速度@勻速轉(zhuǎn)動(dòng).線圈通過(guò)電刷與外電阻R組成閉合電路.

⑴求線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；

⑵從線圈處于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出閉合電路中瞬時(shí)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并畫(huà)出電流隨時(shí)間變化的圖象.

15.（12分）一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)，氣缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿氣缸壁無(wú)摩擦

地滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p,活塞下表面相對(duì)于氣缸底部的高度為區(qū)外界的溫度為To?，F(xiàn)取質(zhì)量為機(jī)的沙子緩慢

h

地倒在活塞的上表面，沙子倒完時(shí)，活塞下降了一。若此后外界溫度變?yōu)?。已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變，重

4

力加速度大小為g。求

⑴活塞的面積；

⑵重新達(dá)到平衡后氣體的體積。

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、A

【解析】

本題是類似單擺模型，回復(fù)力是重力的下滑分力的切向分量提供，重力的下滑分力為mgsina,下滑分力的切線分力為

"zgsinasin。，故A正確，B錯(cuò)誤；類似單擺模型，等效重力加速度為gsina,故周期為:T=2%------,故C錯(cuò)誤;

ygsina

2

擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)平衡位置時(shí)，線的拉力和重力的下滑分力的合力提供向心力，故T—mgsina=mY，故

wigsina,故D錯(cuò)誤.

2、A

【解析】

根據(jù)圖乙可知電子從A到5過(guò)程中，電子做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，則可知受電場(chǎng)力不變，由F=Eq可知，A點(diǎn)的

場(chǎng)強(qiáng)等于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故BC錯(cuò)誤；電子做勻減速運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)方向從A到不根據(jù)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，可知8點(diǎn)

的電勢(shì)低于A點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確；因?yàn)槭莿驈?qiáng)電場(chǎng)，故不可能是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤.

故選Ao

3、D

【解析】

處在〃=4能級(jí)的一大群氫原子躍遷時(shí)能放出

C；=6種

頻率的光子，光子能量值從大到小的規(guī)律

〃=4—"=1,〃=3-〃=1,n=2—>n=l,n=4—>n=2,n=3—>n=2,“=4-〃=3

由題從〃=3能級(jí)躍遷到"=2能級(jí)所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則"=4.〃=3所放出的光子不能

使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，所以處在〃=4能級(jí)的一大群氫原子躍遷時(shí)所放出的光子中有5種光子能使該金屬發(fā)生光電

效應(yīng)。

故選D。

4、C

【解析】

試題分析：據(jù)題意，由于出射光線和入射光線平行，則光線AB和光線BC關(guān)于法線B0對(duì)稱，則法線與出射光線和入

射光線平行，所以NABO=30。，則折射角r=NOAB=30。，據(jù)折射定律有：n=sin607sin30°=3,所以C選項(xiàng)正確.

考點(diǎn)：光的折射定律

【名師點(diǎn)睛】

本題考查光的折射和折射定律的應(yīng)用.解題的關(guān)鍵是畫(huà)出規(guī)范的光路圖，要根據(jù)反射光路的對(duì)稱性，由幾何知識(shí)作出

光路，然后在入射點(diǎn)的位置，求出折射角，應(yīng)用光的折射定律列得方程求解；此題意在考查學(xué)生對(duì)基本公式的應(yīng)用程

度.

5、A

【解析】

根據(jù)mgtanO=mLsin0?ft)2=m=ma得，加速度a=gtan9,線速度v=^gLsindtand,角速度a>=J.',A

球細(xì)線與豎直方向的夾角較大，則A的加速度比B球的加速度大，兩球Leos?相等，則兩球的角速度相等，A球的軌

道半徑較大，細(xì)線與豎直方向的夾角較大，則線速度較大，即A的線速度比B的線速度大，故BC正確，A錯(cuò)誤。根

據(jù)豎直方向上平衡有：Fcos0=mg,A球與豎直方向的夾角較大，則A所受細(xì)線的拉力較大，故D正確。本題選錯(cuò)誤

的，故選A。

6、A

【解析】

A.溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的反映，減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低，故A正確；

B.在完全失重的情況下，氣體分子運(yùn)動(dòng)不停止，對(duì)容器壁的壓強(qiáng)不為零，故B錯(cuò)誤；

C.與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都有一定的方向性，所以滿足能量守恒定律的宏觀過(guò)程也不是都可以自發(fā)進(jìn)行的，故C

錯(cuò)誤；

D.當(dāng)保持溫度不變向下緩慢壓活塞時(shí)飽和汽壓值不變，密度不變，水汽的體積減小，質(zhì)量減少，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

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0分。

7、BC

【解析】

A.若把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)，若光電流沒(méi)達(dá)到飽和電流，則光電流一定會(huì)增大，若已達(dá)到飽和電流，則

光電流不會(huì)增大，故A錯(cuò)誤；

1,

B.由圖可知，甲乙兩光的截止電壓相同，根據(jù)eU截=]機(jī)眩=/少-W知頻率相同，是同一種入射光；甲的飽和電流

大于乙的飽和電流，而光的頻率相等，所以甲光照射的強(qiáng)度大于乙光照射的強(qiáng)度，故B正確；

1

C.根據(jù)e。截=]M年9=/少-W知入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓U,越大。乙光的截止電壓小于丙光，所以乙

光的頻率小于丙光頻率，故C正確；

D.同一金屬，逸出功是相等的，與入射光無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

8、AB

【解析】

A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力F=-kx,故都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故A正確；設(shè)彈簧的形變量為x,彈簧的

勁度系數(shù)為k,A、B的質(zhì)量分別為M和m,根據(jù)牛頓第二定律得到整體的加速度為。=------，對(duì)A：

M+m

A/flcx

Ff=Ma=------,可見(jiàn)，作用在A上的靜摩擦力大小Ff與彈簧的形變量x成正比.故B正確；在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，

B對(duì)A的靜摩擦力與位移方向相同或相反，B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功，同理，A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B也做功，故C

錯(cuò)誤；當(dāng)AB離開(kāi)平衡位置時(shí)，B對(duì)A的靜摩擦力做負(fù)功，A對(duì)B的靜摩擦力做正功，當(dāng)AB靠近平衡位置時(shí)，B對(duì)A

的靜摩擦力做正功，A對(duì)B的靜摩擦力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。

故選AB.

9、AD

【解析】

A.由楞次定律可判斷導(dǎo)體棒尸。中電流方向由Q至P,選項(xiàng)A正確；

B.根據(jù)左手定則可知，開(kāi)始導(dǎo)體棒尸。受到沿導(dǎo)軌向上的安培力，故B錯(cuò)誤；

CD.由于磁通量的變化率恒定，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，但磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，故受到的安培力

逐漸減小，故C錯(cuò)誤，D正確；

故選ADo

10、AC

【解析】

A.電容器能夠通交流，所以通過(guò)電阻用的電流不為零，選項(xiàng)A正確；

B.交流電的頻率為

y=2=50Hz

2乃

變壓器能夠改變交流電的電壓，但是不能改變交流電的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.初級(jí)電壓

220后

U,=，V=220V

V2

U[n,

根據(jù)才=」得

U2n2

S=22V

所以電阻&的電功率為

U2

?=」=48.4W

選項(xiàng)C正確;

D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，原、副線圈鐵芯中磁通量的變化率之比為1:1,選項(xiàng)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(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。

11、2.06CD

【解析】

(1)［1］由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：20mm+6x0.lmm=20.6mm=2.06cm

⑵⑵由單擺周期公式T=2兀，;得

丁2=巫

g

則伊一L圖象的斜率

k=Q

g

故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C；

⑶［3］由單擺周期公式T=2兀得

47i2L

s=~^~

A.單擺的周期公式與單擺的振幅無(wú)關(guān)，振幅偏小不影響重力加速度的測(cè)量值，故A錯(cuò)誤;

B.單擺未懸掛之前先測(cè)定其擺長(zhǎng)，所測(cè)擺長(zhǎng)工偏小，所測(cè)重力加速度g偏小，故B錯(cuò)誤;

C.將擺線長(zhǎng)當(dāng)成了擺長(zhǎng),所測(cè)擺長(zhǎng)偏小，所測(cè)重力加速度g偏小，故C錯(cuò)誤;

D.開(kāi)始計(jì)時(shí)誤記為n=l,所測(cè)中期7偏小，所測(cè)重力加速度偏大，故D正確。

故選D。

12、BEB左燈泡斷路

【解析】

①口］［2］為了方便測(cè)量且測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，因小燈泡的額定電流為0.3A,則電流表應(yīng)選B；滑動(dòng)變阻器要接成分壓電

路，則應(yīng)選阻值較小的E；

②⑶因電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡的電阻，則應(yīng)該采用電流表外接電路，滑動(dòng)變阻器接成分壓電路，即為了獲得更準(zhǔn)確

的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖中的B；

③［4］閉合開(kāi)關(guān)前，使燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始增加，則電路圖中的滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最左端;

④[5]閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片的位置，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)逐漸增大，但電流表指針卻幾乎不動(dòng)，電路的故障

可能為燈泡發(fā)生了斷路。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算

步驟。

mg(R+r)?mghRm3g27?(7?+r),一、m(7?+r)B2I?h

(2)-------------；---(3)~\I

B2f-R+r2B4L4BY?mg(R+r)

【解析】

【分析】在物體加速下落過(guò)程中，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度為0時(shí)，下落速度達(dá)到最大，由平衡條件、閉合電路歐

姆定律和電磁感應(yīng)定律求出物體下落過(guò)程的最大速度；在物體下落過(guò)程中，物體重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，系統(tǒng)電熱

增加，根據(jù)能量守恒定律求出電阻R上產(chǎn)生的電熱；在系統(tǒng)加速過(guò)程中，分別對(duì)導(dǎo)體棒和物體分析，根據(jù)動(dòng)量定理可

得所需的時(shí)間；

解：(1)在物體加速下落過(guò)程中，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度為0時(shí)，下落速度達(dá)到最大

對(duì)物體，由平衡條件可得mg=Fr

對(duì)導(dǎo)體棒Fr=BIL

F

對(duì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌、電阻R組成的回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律/=

根據(jù)電磁感應(yīng)定律E=BLvm

聯(lián)立以上各式解得v=號(hào)產(chǎn)

m

(2)在物體下落過(guò)程中，物體重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，系統(tǒng)電熱增加，根據(jù)能量守恒定律可得

2

mgh=；mvm+Q&

在此過(guò)程中任一時(shí)刻通過(guò)R和r兩部分電阻的電流相等，則電功率之比正比于電阻之比，故整個(gè)過(guò)程中回路中的R與

r兩部分電阻產(chǎn)生的電熱正比于電阻，所以

Q_R

。總一R+廠

聯(lián)立解得Q普m3g?R(R+r)

2B4L4

(3)在系統(tǒng)加速過(guò)程中，任一時(shí)刻速度設(shè)為v,取一段時(shí)間微元At,在此過(guò)程中分別對(duì)導(dǎo)體棒和物體分析，根據(jù)動(dòng)量

/夕2/2、

定理可得耳-------加=0

IR+r)

(mg一耳)Al=n)Av

D2T2

整理可得mg/^t-------加=mAv

即-------Ax=mAv

R+r