高級中學名校試卷PAGEPAGE1全國物理競賽強基計劃模擬卷一滿分：200分，考試時間：120分鐘一、單選題（共20分）1．（本題4分）“嫦娥四號”上搭載的中性原子探測儀，在入口處安裝了高壓偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，形成強電場區(qū)域，對太陽風和月球表面作用后輻射的帶電粒子進行偏轉(zhuǎn)，以免其射到探測器上產(chǎn)生干擾信號。已知高壓偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由兩平行金屬板組成，當兩板加一定的電壓時其間形成勻強電場，可將沿平行極板方向射入金屬板間、動能不大于Ek0的氦核均偏轉(zhuǎn)到極板而被極板吸收。只考慮該電場的作用，則粒子沿平行極板方向射入金屬板間，能夠完全被極板吸收的是（）A．動能不大于的質(zhì)子 B．動能不大于Ek0的質(zhì)子C．動能不大于Ek0的電子 D．動能不大于2Ek0的電子【答案】A【解析】帶電粒子在中場中偏轉(zhuǎn)解得當兩板加一定的電壓時其間形成勻強電場，可將沿平行極板方向射入金屬板間、動能不大于Ek0的氦核均偏轉(zhuǎn)到極板而被極板吸收，即氦核恰好打在極板上偏轉(zhuǎn)距離等于dA．動能不大于的質(zhì)子的偏轉(zhuǎn)距離為質(zhì)子恰好打在極板上被吸收，A正確。B．動能不大于Ek0的質(zhì)子的偏轉(zhuǎn)距離為沒有打在極板上，從偏轉(zhuǎn)電場中射出，沒有被吸收，B錯誤；C．動能不大于Ek0的電子的偏轉(zhuǎn)距離為沒有打在極板上，從偏轉(zhuǎn)電場中射出，沒有被吸收，C錯誤；D．動能不大于2Ek0的電子的偏轉(zhuǎn)距離為沒有打在極板上，從偏轉(zhuǎn)電場中射出，沒有被吸收，D錯誤。故選A。2．（本題4分）如圖所示，傾角為α的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌，金屬棒KN置于導(dǎo)軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。在cd左側(cè)的無磁場區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當金屬棒KN在重力作用下從磁場右邊界ab處由靜止開始沿導(dǎo)軌向下運動后較短時間內(nèi)，則下列說法正確的是（）A．圓環(huán)L有收縮趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小B．圓環(huán)L有擴張趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小C．圓環(huán)L有收縮趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大D．圓環(huán)L有擴張趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大【答案】A【解析】金屬棒向下做加速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，回路的電流增大，圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)有收縮趨勢障礙磁通量的增大；金屬棒向下做加速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，逆時針的電流增大，根據(jù)左手定則，安培力的方向沿斜面向上增大，根據(jù)牛頓第二定律金屬棒的加速度減小，加速度的變化率與電流的變化率相同，因此金屬棒電流的變化率減小，而電流的變化率和磁場的變化率相同，圓環(huán)的磁通量的變化率減小，圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小，圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小。故選A。3．（本題4分）巨磁阻是一種量子力學效應(yīng)，在鐵磁材料和非鐵磁材料薄層交替疊合而成的多層膜材料中，自旋方向相反的兩種電子同時定向移動形成電流。在外磁場作用下，鐵磁材料可以呈現(xiàn)同向和反向兩種磁化方向，如圖1所示。當一束自旋產(chǎn)生的磁場方向與鐵磁材料磁化方向相同的電子通過時，在鐵磁材料和非鐵磁材料的交界處電阻很??；同理，自旋產(chǎn)生的磁場方向與鐵磁材料磁化方向相反的電子通過時，電阻很大。如圖2為巨磁阻傳感器的工作電路，為信號源，輸入電壓為，為輸出端。已知無磁場時，、、、的阻值均為R。外加磁場后，使和的磁化方向與和相反，則在同一磁場中和的阻值均減小，和的阻值均增大。綜合以上信息，下列說法錯誤的是（）A．自旋方向相反的兩種電子分別通過多層膜材料導(dǎo)電時，可等效為兩條并聯(lián)支路B．當鐵磁層的磁化方向相同時，比磁化方向相反時的總阻值小C．有磁場時輸出端的輸出電壓大小與的平方成正比D．無磁場時輸出端的輸出電壓大小為零【答案】C【解析】A．根據(jù)題意，自旋方向相反的兩種電子同時定向移動形成電流，在外磁場作用下，不同自旋方向的電子通過時電阻不同，可等效為兩條并聯(lián)支路，故A正確，不符合題意；B．當鐵磁層的磁化方向相同時，在交界處電阻小，總阻值??；磁化方向相反時電阻大，總阻值大，故B正確，不符合題意；C．無磁場時電路總電阻輸出電壓有電阻時總電阻輸入電壓為，根據(jù)輸出電壓所以有磁場時輸出端的輸出電壓大小與成正比，故C錯誤，符合題意；D．無磁場時根據(jù)分壓原理，輸出電壓故D正確，不符合題意。故選C。4．（本題4分）有一塊小量程電流表，滿偏電流為50μA，內(nèi)阻為800Ω。現(xiàn)要將它改裝成0~1mA、0~10mA的兩量程電流表，某同學分別設(shè)計兩種電路圖，乙圖中接線柱對應(yīng)的量程已知。則（）A．甲圖連接接線柱1時對應(yīng)的是量程0~1mAB．乙圖中的電阻約為4ΩC．若采用甲圖，運輸過程防止表針晃動厲害，可以將接線柱連接起來，甲圖開關(guān)撥1效果更好D．若采用乙圖，運輸過程防止表針晃動厲害，可以將接線柱連接起來，乙圖開關(guān)撥3效果更好【答案】B【解析】A．甲圖連接接線柱1時，與電流表并聯(lián)的部分電阻小，則量程大為0~10mA。故A錯誤；B．乙圖中的電阻，故B正確；CD．運輸過程防止表針晃動厲害，電流表中指針所對應(yīng)的線圈受到的感應(yīng)電流的安培力應(yīng)該大些，效果更好?；蝿臃纫粯拥那闆r下，感應(yīng)電動勢一樣。根據(jù)公式可知，總電阻越小，安培力越大。因此圖甲開關(guān)撥2時，兩電阻被短路，此時總電阻最小。而圖乙，不管開關(guān)撥至3或4，電阻都被短路，不影響總電阻的最小值。故CD錯誤。故選B。5．（本題4分）如圖所示，光滑水平地面上放置質(zhì)量均為m的兩個正三棱柱A、B，其中A固定在地面上，B在外力作用下緊靠著A，A、B中間夾有一個半徑為R、質(zhì)量為2m的光滑圓柱C，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．系統(tǒng)靜止時，B對C的彈力大小為mgB．撤去外力后，C落地時速度大于B的速度C．撤去外力后，C落地前某時刻的加速度可能小于B的加速度D．撤去外力后，C落地時B的速度大小為【答案】B【解析】A．如圖所示

其中B對C的彈力大小等于F1，可得，故A錯誤；BCD．撤去外力后，C落地前，C與A、B始終垂直，則由速度關(guān)聯(lián)可知即任意時刻，則落地前C下降的高度為B、C的系統(tǒng)只有重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化，機械能守恒，即可得故B正確CD錯誤。故選B。二、多選題（共30分）6．（本題6分）圖甲所示，質(zhì)量分別為和的兩物體用輕彈簧連接置于光滑水平面，初始時兩物體被鎖定，彈簧處于壓縮狀態(tài)。時刻將B物體解除鎖定，時刻解除A物體的鎖定，此時B物體的速度為，A、B兩物體運動的圖像如圖乙所示，其中和分別表示時間內(nèi)和時間內(nèi)B物體的圖像與坐標軸所圍面積的大小，則下列說法正確的是（）A． B．C．時間內(nèi)A、B間距離一直增大 D．時間內(nèi)A的速率先增大后減小【答案】AB【解析】A．由題意可知，在時刻后A、B在水平方向上只受彈簧的彈力，彈簧對A、B的彈力大小始終相等；通過圖乙可知，時刻，A的加速度大小比B的加速度大小大，根據(jù)牛頓第二定律可知，故A正確；B．在時刻，彈簧處于原長狀態(tài)且彈性勢能為零，時間內(nèi)彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為B的動能，此時B的速度最大；為時間內(nèi)速度的變化量，即B此時的速度大小；時間內(nèi)，彈簧彈力作用使得A加速，B減速，彈性勢能轉(zhuǎn)化為A，B的動能，在時刻加速度為零，彈力為零，彈性勢能為零。和時刻，A、B系統(tǒng)相當于發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒動能守恒解得因，則B的速度不為零且水平向右，表示時間內(nèi)B物體的速度減少量，則故，故B正確；C．時間內(nèi)A的加速度先增大后減小，由于彈簧彈力提供加速度，彈簧彈力先增大后減小，則彈簧的伸長量先增大后減小，所以A、B間距離先增大后減小，故C錯誤；D．時間內(nèi)，彈簧彈力對A物體一直是動力，與速度方向相同，則A的速率一直增大，故D錯誤。故選AB。7．（本題6分）如圖所示，是不帶電的球，質(zhì)量，是金屬小球，帶電量為，質(zhì)量為，兩個小球大小相同且均可視為質(zhì)點。絕緣細線長，一端固定于點，另一端和小球相連接，細線能承受的最大拉力為。整個裝置處于豎直向下的勻強電場中，場強大小，小球靜止于最低點，小球以水平速度和小球瞬間正碰并粘在一起，不計空氣阻力。和整體能夠做完整的圓周運動且繩不被拉斷，。則小球碰前速度的可能值為（）A． B． C． D．【答案】BC【解析】設(shè)AB碰撞后共同速度為，運動到最高點的速度為。小球AB碰撞過程動量守恒有在最低點時繩子受的拉力最大，有所以代入數(shù)值解得和整體恰能夠做完整的圓周運動，則在最高點有所以和整體能夠做完整的圓周運動，則在最高點有又從最高點到最低點，根據(jù)動能定理有代入數(shù)值解得選項BC正確，AD錯誤。故選BC。8．（本題6分）如圖所示，邊長為0.1m的正方體ABCD—EFGH所處空間中存在勻強電場（圖中未畫出）。已知A、B、F三點的電勢分別為10V、5V、0，則下列判斷正確的是（

）A．E點電勢一定為5VB．場強方向一定從A指向FC．場強大小一定為D．場強大小可能為100V/m【答案】AD【解析】A．由于φA-φB=5V，φB-φF=5V則連線BE為等勢線，所以E點電勢一定為5V，A正確；BCD．根據(jù)電場線與等勢線的關(guān)系可知，電場線只需要與BE垂直即可（θ∈[0,90°）），即如圖所示電場線可繞O點旋轉(zhuǎn)，當旋轉(zhuǎn)角為θ，θ∈[0,90°），時有則當θ=0時E有最小值為BC錯誤、D正確。故選AD。9．（本題6分）如圖所示，在紙面內(nèi)水平向右的水平勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場中，有一水平的固定絕緣桿，小球P套在桿上，P的質(zhì)量為m，電量為－q，P與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B，重力沿紙面向下，小球由靜止起開始滑動，設(shè)電場、磁場區(qū)域足夠大，桿足夠長．在運動過程中小球最大加速度為a0，最大速度為v0，則下列判斷正確的是()A．當a＝a0時小球的加速度一定增大B．當v＝v0時小球的加速度一定減小C．當a＝a0時小球的速度v與v0之比一定大于D．當v＝v0時小球的加速度a與a0之比一定大于【答案】BD【解析】對小球受力分析，當靜止時，電場力水平向左，重力豎直向下，支持力豎直向上，摩擦力水平向右，水平方向有：此時：當速度增大時，導(dǎo)致洛倫茲力增大，根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力的方向向上，所以隨速度的增大洛倫茲力增大時，支持力減小，從而使得滑動摩擦力減小，小球的加速度增大，小球做加速度增大的加速運動；當洛倫茲力與重力大小相等時，小球的加速度最大，此時小球的加速度為：速度繼續(xù)增大，則洛倫茲力大于重力，支持力的方向變成向下，加速度隨速度的增大開始減小，小球做加速度減小的加速運動，當加速度為零時，小球達到最大速度，此時有：最大速度為：之后做勻速直線運動。A.．由以上的分析可知，小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動。當時小球的加速度可能減小，也可能增大。選項A錯誤；B.．小球開始時從加速度開始做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動到勻速直線運動。由運動的對稱性可知，當小球的加速度最大時，小球的速度還不到，所以當時小球的加速度一定減小。選項B正確；C．.由于當時小球的加速度可能減小，也可能增大，所以當時小球的速度v與v0之比可能小于，有可能大于。選項C錯誤；D．.由分析知，當小球的加速度時，小球的速度還不到，所以當時小球的加速度a一定小于a0。當速度等于時有：即解得所以選項D正確。故選BD。10．（本題6分）在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比，定值電阻，，滑動變阻器R的最大阻值為。在c、d兩端輸入正弦式交變電流，電壓的表達式為。當滑片P從a端滑到b端的過程中，下列說法正確的是（）A．電阻的功率一直增大B．理想變壓器的最大輸出功率為C．當滑片Р滑至b端時，整個電路的功率達到最大D．電流表示數(shù)的最小值為【答案】BC【解析】C．由電壓的表達式為可知電壓的有效值為等效電路圖如圖所示其中由圖可知當滑片P從a端滑到b端的過程中滑動變阻器的阻值變小，有故原線圈的電流不斷變大，又因為，所以當滑片Р滑至b端時，整個電路的功率達到最大，故C正確；A．由電路圖可知原線圈電壓為隨原線圈電流增大而減小，則電阻R3兩端電壓為隨原線圈電壓減小而減小，電阻R3的功率為故電阻的功率一直減小，故A錯誤；D．當滑片P從a端滑到b端的過程中，原線圈的電流不斷變大，即電流表的示數(shù)不斷變大，即當滑片位于a端時，電流表的示數(shù)最小，此時滑動變阻器的阻值為，原線圈電流為，故D錯誤；B．由等效電路圖可知，輸出功率最大時滿足此時原線圈電壓與兩端電壓相等，輸出功率為故B正確。故選BC。三、填空題（共50分）11．（本題10分）(1)如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺。當a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來，此時b擺的振動周期（選填“大于”“等于”或“小于”）d擺的周期。圖乙是a擺的振動圖像，重力加速度為g，則a擺的擺長為。(2)一物體沿x軸做簡諧運動，振幅為8cm，頻率為0.5Hz，在t=0時，位移是4cm，且向x軸負方向運動，試寫出用正弦函數(shù)表示的振動方程并畫出相應(yīng)的振動圖像。【答案】(1)等于(2)【解析】(1)a擺動起來后，通過水平繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力，使b、c、d三擺做受迫振動，三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，由于驅(qū)動力頻率相同，則三擺的周期相同。根據(jù)圖像得T=2t0，根據(jù)單擺的周期公式解得(2)簡諧運動振動方程的一般表示式為x=Asin（ωt＋φ0）根據(jù)題給條件有A=0.08mω=2πf=πrad/s解得x=0.08sin（πt＋φ0）m將t=0時x0=0.04m代入得0.04=0.08sinφ0解得初相因為t=0時，速度方向沿x軸負方向，即位移在減小，所以取，所求的振動方程為對應(yīng)的振動圖像如圖所示12．（本題10分）帶電量分別為q1和q2的兩個點電荷單獨在空間各點產(chǎn)生的靜電場強分別為和，空間各點總場強為＝＋?，F(xiàn)在作一封閉曲面S，如圖所示，則＝，＝?！敬鸢浮?【解析】]根據(jù)高斯定理（在真空靜電場中，通過任意閉合曲面S的電通量等于該面所包圍的所有電荷量的代數(shù)和除以），由于靜電場強是由電荷q1產(chǎn)生的，但閉合曲面S未包圍電荷q1，故根據(jù)高斯定理13．（本題10分）圖示為示波管的示意圖，以屏幕的中心為坐標原點，建立如圖所示的直角坐標系，當在XX'電極上加上恒定的電壓Uxx’=2V，同時在YY'電極上加上恒定的電壓Uyy’=-1V時，熒光屏上光點的坐標為（4，-1）。則當Uxx'=-1V，UYY’=2.5V時，熒光屏上光點的坐標為?！敬鸢浮浚?2，2.5）【解析】示波管的工作原理為，電子先在加速電場U0中加速，后在偏轉(zhuǎn)電場U中做類平拋運動，最后打在熒光屏上，設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的極板長度為L，偏轉(zhuǎn)電場的極板距離為d，熒光屏到極板的距離為x，出偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)距離為y，在熒光屏上的偏轉(zhuǎn)距離為Y由三角形相似得解得在水平方向上解得在豎直方向上解得熒光屏上光點的坐標為（-2，2.5）14．（本題10分）如圖，輕繩兩端固定在等高的豎直墻壁上的A、B兩點，光滑輕質(zhì)動滑輪懸掛在輕繩上，下方懸吊一個質(zhì)量為m＝10kg的重物，系統(tǒng)靜止時兩側(cè)繩子間的夾角θ＝60°，則繩子承受的拉力FT＝N。若保持繩左端固定在A點不動，而將其右端由B點沿豎直方向緩慢移到C點，再沿水平方向移到D點（繩長不變），在此過程中，繩子拉力的變化情況是?！敬鸢浮肯炔蛔兒笞兇蟆窘馕觥渴芰Ψ治鋈鐖D所示，則有：解得：設(shè)繩長為L，AB之間的距離為S，繩與豎直方向的夾角為，如圖則有：當繩子從B點移到C點時，夾角不變，所以繩子上的力大小不變，如果繩子的節(jié)點向右移動，則繩子與豎直方向的夾角變大，根據(jù)可知：變大，變小，則變大，所以從C點移動到D點時，繩子拉力變大；所以從B點到D點的過程中，繩子拉力的變化情況是：先不變后變大。15．（本題10分）心臟病發(fā)作還是觸電致死？提示：本題中可能用到的公式：①半徑為R的球體，體積，表面積；②帶電量為的點電荷，以無窮遠為零勢能面，距其r處的電場強度大小為，電勢為，其中k表示靜電力常量。一天上午，一野餐男子赤腳走到靠近輸電線支撐塔的濕地上，突然倒下。該男子在目擊者趕到時正處于心室纖維性顫動中，并在救護車到來前就去世了。之后遇難者家屬對電力公司提出法律訴訟，聲稱遇難者是由于支撐塔電流泄露而觸電致死。為了更加精細地描述導(dǎo)體內(nèi)電流的分布情況，人們定義了“電流密度”j。某點處的電流密度，方向為該點處的電流方向，大小為垂直于該方向上單位面積內(nèi)的電流大小。（1）如圖所示，圓柱形均勻金屬導(dǎo)體的橫截面積為S，將其左、右截面接入直流電路，穩(wěn)定后內(nèi)部有大小為I且分布均勻的電流，則導(dǎo)體內(nèi)的電流密度大小為。設(shè)導(dǎo)體材料的電阻率為，材料內(nèi)某一點處附近極小范圍內(nèi)的電場可視為勻強電場，則該點的電場強度大小用電流密度j可表示為。（2）電力公司的調(diào)查記錄顯示，該男子遇害時支撐塔確實有漏電故障。假定大小為i的電流從漏電桿通過半徑為b的半球體電極均勻地傳入地面，在各個方向上均勻分散并流向無窮遠處，如圖所示。大地的電阻率為ρ，遇難者距漏電桿的距離為r。遇難者處的：①電流密度大小為；②電場強度大小為；③聯(lián)系提示②，通過類比，可以求得該點與半球形電極邊緣間的電勢差大小為。（3）經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上一問中各物理量的具體參數(shù)為：，，，。如圖所示電流向上通過遇難者的一只腳，橫過其軀干（包括心臟），并向下通過另一只腳的導(dǎo)電通路。兩腳間距，濕地上每只腳與地面的接觸電阻均約為，電流在人體中通路的等效電阻約為，通過軀干的電流達到即可引發(fā)心臟的纖維性顫動，請通過計算，確認該男子的死亡是因為心臟病發(fā)作還是觸電?！敬鸢浮啃呐K病【解析】（1）根據(jù)題意得根據(jù)所以電場強度為（2）根據(jù)題意得電流密度大小為電場強度大小為類比點電荷周圍電場強度與電勢的表達式：帶電量為的點電荷，以無窮遠為零勢能面，距其r處的電場強度大小為，電勢為，可得該點與半球形電極邊緣間的電勢差大小為（4）人體兩腳間的電阻為人體兩腳間的電壓為所以通過人體的電流為因此確認該男子的死亡是因為心臟病不是觸電。四、解答題（共100分）16．（本題25分）如圖是科學工作者利用電磁場控制電荷運動路徑構(gòu)建的一個簡化模型：在三維坐標系中，，的空間范圍內(nèi)，存在著沿軸負方向的勻強磁場。，范圍內(nèi)，存在著豎直向下的勻強電場和豎直向上的勻強磁場（圖中未畫出），、均未知。在空間存在著有理想邊界的勻強磁場，磁場方向與軸平行，磁感應(yīng)強度大小為，該磁場區(qū)域在垂直軸方向的截面為圓形（圖中未畫出）。在平面上存在點，過點安裝一個平行于軸的線形粒子源長度為，關(guān)于平面上下對稱垂直放置，可以沿軸正方向釋放速度均為的帶正電粒子，粒子的質(zhì)量為，電荷量為。已知這些粒子通過空間的磁場后均能以相同的速度偏轉(zhuǎn)過軸，速度方向與軸負方向成角，已知從粒子源最高點和最低點發(fā)射的粒子第一次到達軸時恰好相遇，粒子重力不計。求：（1）粒子在范圍內(nèi)磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑；（2）粒子在范圍內(nèi)的磁場空間體積的最小值；（3）的大?。唬?）電場強度的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）粒子在空間中做勻速圓周運動，如圖由洛倫茲力提供向心力解得（2）粒子在范圍中偏轉(zhuǎn)，由圖知圓形區(qū)域半徑則磁場存在的最小空間為一圓柱體（3）由推理可知，最低點粒子在，區(qū)域內(nèi)，做螺旋運動，其半徑，即平面的圓周運動與沿軸正向的勻速運動的合運動，圓周運動半徑為其中速度聯(lián)立解得（4）粒子可能到達軸的時間為，對于最高點粒子在豎直方向為勻加速運動，聯(lián)立解得當n=1，時17．（本題25分）如圖所示，間距為d的平行導(dǎo)軌A2A3、C2C3所在平面與水平面的夾角，其下端連接阻值為R的電阻，處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，水平臺面所在區(qū)域無磁場。長為d、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒靜止在光滑水平臺面ACC1A1上，在大小為mg（g為重力加速度大?。⒎较蛩较蜃蟮暮懔ψ饔孟伦鰟蚣铀龠\動，經(jīng)時間t，導(dǎo)體棒恰好運動至左邊緣A1C1，此時撤去恒力，然后從左邊緣A1C1飛出臺面，并恰好沿A2A3方向落到A2C2處，沿導(dǎo)軌下滑距離x后開始做勻速運動。導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動時始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，除了電阻R外的其他電阻、一切摩擦均不計。求：(1)導(dǎo)體棒到達A1C1處時的速度大小v0；(2)A2C2與臺面ACC1A1間的高度差h；(3)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上變速滑行的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【解析】(1)導(dǎo)體棒在臺面上做勻加速直線運動，則有根據(jù)牛頓第二定律有解得(2)導(dǎo)體棒離開臺面后做平拋運動，則有解得(3)設(shè)導(dǎo)體棒到達A2C2處時的速度大小為v1，則有設(shè)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上做勻速運動的速度大小為v2，由受力平衡有根據(jù)閉合電路的歐姆定律有由能量守恒定律有解得18．（本題25分）如圖所示的平面直角坐標系，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于軸的勻強電場，方向沿軸正方向；在第Ⅳ象限的正三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，方向垂直于平面向里，正三角形邊長為，且邊與軸平行。一質(zhì)量為、電荷量為的帶負電粒子，從軸