2017-2018学年浙江省金华十校高二下学期期末调研考试物理试题 解析版 21页

浙江金华十校2017-2018学年高二第二学期期末调研考试 物理试卷 一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有-个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)‎ ‎1. 下列物理量中用国际单位制的基本单位表示, 且是矢量的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】A选项表示功率，不是矢量；B选项表示加速度，单位为基本单位组成，满足题意；C选项表示电场强度，但不是基本单位组成；D选项表示电阻，为标量。‎ 故本题选B ‎【点睛】在力学范围内，国际单位规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位分别是米（m）、千克（kg）、秒（s）称为基本单位。对于热学、电磁学、光学等学科，除了上述三个基本量外，还要加上另外四个基本量和它们的基本单位，才能导出其它单位。电流：安培（A），热力学温度：开尔文（K），物质的量：摩尔（mol），发光强度：坎德拉（cd）‎ ‎2. 2017年8月,中国航天科工集团正在论证研制的“最高时速公里”高速飞行列车在网络上“刷屏”,被网友称为“飞铁”,也引发了对“北京到上海约半小时”的未来憧憬。若已知北京到，上海的铁路长度约为公里，下列说法正确的是（ ）‎ A. 北京到上海的铁路长度约为公里指的是位移的大小 B. 由题中数据可估算出“飞铁”从北京到上海的平均速度 C. 时速公里，是“飞铁”从北京到上海的平均速率 D. 时速公里，是“飞铁”从北京到上海的最大速率 ‎【答案】D ‎【解析】（1）北京到上海的铁路长度说的是路程，是实际轨道的长度，A错误；‎ ‎（2）由于不知道位移，所以无法计算该“飞铁”从北京到上海的平均速度，B错误；‎ ‎..............................‎ 故本题选D ‎3. 关于科学家和他们的贡献,下列说祛正确的是（ ）‎ A. 牛顿通过理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因 B. 万有引力定律和万有引力常量是牛顿发现并测量出的 C. 元电荷的数值最先是由库仑通过油滴实验测出的 D. 电场这个“场”的概念最先是由法拉第提出的 ‎【答案】D ‎【解析】（1）伽利略通过理想斜面实验证明了力不是维持运动状态的原因，A错误；‎ ‎（2）牛顿发现了万有引力定律，而引力常量由卡文迪许测出，B错误；‎ ‎（3）密立根利用油滴实验，测出的油滴带电量均为一个最小单元的整数倍，把这个最小带电单元叫做元电荷，它是自然界中最小的电荷量，C错误；‎ ‎（4）19世纪30年代，法拉第提出另一种观点，认为一个电荷的周围存在着由它产生的电场，另外一个电荷受到的作用力就是这个电场给予的，他还引入了电力线（又称电场线）来描述电场的性质，这个方法一直被沿用至今，故D正确。‎ 故本题选D ‎4. 质量为的同学,双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图所示。取,由图像可知（ ）‎ A. 时他的加速度 B. 他处于超重状态 C. 时他受到单杠的作用力的大小是 D. 时他处于超重状态 ‎【答案】B ‎【解析】（1）根据速度图象斜率表示加速度可知，t=0.5s时，他的加速度为0.3m/s2，选项A错误；‎ ‎（2）t=0.4s时他向上加速运动，加速度方向竖直向上，他处于超重状态，B正确；‎ ‎（3）t=1.1s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600N，C错误；‎ ‎（4）t=1.5s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误；‎ 故本题选B ‎【点睛】根据速度-时间图象斜率代表加速度的特点，可以计算t=0.5s时的加速度；根据加速度的方向，可以确定他的超、失重状态；‎ ‎5. 农村建房时，常使用如图所示的简易装置提升建筑材料。将建筑材料缓慢提升时,绳子的拉力（ ）‎ A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 ‎【答案】A ‎【解析】跨过滑轮的绳子上的力处处相等，当被缓慢提升的过程中，建筑材料处于动态平衡，即材料正上方的两条绳子拉力的合力始终等于材料的重力。在提升过程中，由于两绳子夹角逐渐增大，故两绳子拉力变大，即F逐渐增大，A正确 故本题选A ‎【点睛】合力不变，两大小相等的分力之间的夹角越大，分力越大。‎ ‎6. 飞盘运动由于本身的新奇,没有场地限制等特点，深受大家的喜爱。某一玩家从的高处,将飞盘水平投出，飞盘在空中飞行的时间可能是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】若没有空气阻力，则飞盘做平抛运动 则飞盘在空飞行的时间 在实际飞行过程中，由于飞盘运动过程中要受空气阻力，则运动时间大于0.5s，故只有D选项符合题意 故本题选D ‎7. 安全出口指示灯通常被人们使用到一些人口比较密集的场所，一般处于常亮状态,当发生安全事故时,指示灯就可以指引人们从各个安全出口以最快的速度逃离。如图为某-安全指示灯,功率为.某学校共装了盏这样的指示灯,请你估算该学校一年指示灯消耗的总电能为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】学校使用指示灯的功率为P=200×3W=600W=0.6kW，一年的时间为t=365×24h=8760h。故学校一年指示灯消耗的总电能为W=Pt=0.6×8760kW·h=5256kW，故只有A最接近。‎ 故本题选A ‎8. 某同学参加了糕点制作的选修课,在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径约的蛋糕(圈盘与蛋糕中心重合)。他要在蛋糕上均匀“点”上奶油,挤奶油时手处于圆盘上方静止不动,奶油竖直下落到蛋糕表面,若不计奶油下落时间,每隔“点”一次奶油,蛋糕一周均匀“点”上个奶油。下列说法正确的是（ ）‎ A. 圆盘转动一周历时 B. 圆盘转动的角速度大小为 C. 蛋糕边缘的奶油(可视为质点)线速度大小约为 D. 蛋糕边缘的奶油(可视为质点)向心加速度约为 ‎【答案】C ‎【解析】（1）每隔2s点一下，一共均匀点10个奶油点，则在刚点完第10个后，再经历2s，圆盘恰好转动一周，则圆盘转动的周期为T=2×10=20s，角速度rad/s,故AB错误；‎ ‎（2）根据角速度和线速度的关系可知：蛋糕边缘的线速度=m/s，C正确；‎ ‎（3）根据向心加速度公式得：蛋糕边缘耐油的向心加速度约为=，D错误；‎ 故本题选C ‎【点睛】（1）根据在蛋糕边缘均匀点10个点，有10个时间间隔的特点，可以计算出蛋糕做圆周运动的周期；（2）根据角速度公式，角速度和线速度的关系和向心力公式，可以求解相关量。‎ ‎9. 2020年前我国将发射颗海洋系列卫星,包括颗海洋动力环境卫星和颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西纱群岛全部岛屿附近海域的监测。假设海陆雷达卫星绕地球做匀速圈周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的倍,则（ ）‎ A. 海陆雷达卫星的运行速度是海洋动力环境卫量的倍 B. 海陆雷达卫星的角速度是海洋动力环境卫星的倍 C. 海陆雷达卫星的周期是海洋动力环境卫星的倍 D. 海陆雷达卫星的向心力是海洋动力环境卫量的倍 ‎【答案】C ‎【解析】（1）根据题设条件无法计算卫星得质量，故无法比较，A错误；‎ ‎（2）假设海洋动力环境卫星的轨道半径为，则海陆雷达卫星的轨道半径为，它们环绕地球运行时，根据万有引力提供向心力，得海陆雷达卫星的角速度，海洋动力环境卫星角速度，所以，B错误；‎ ‎（3）因为，所以海陆雷达卫星和海洋动力环境卫星的周期比和角速度成反比，即：，故C正确；‎ ‎（4）因两卫星质量未知，所以无法比较它们向心力的大小，D错误。‎ 故本题选C ‎【点睛】（1）根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，无法求得卫星的质量；‎ ‎（2）根据，可以求得各卫星的角速度关系，从而可以根据半径关系，比较它们的角速度之比；根据，可以知道两卫星周期之间的关系。‎ ‎10. 某次篮球比賽中,小明站在罚球线处采用图示站立姿势将篮球投出,球以约的速度擅击篮管。已知篮球质量约为，篮筐离地高度约为,忽略篮球受到的空气阻力,则小明将球投出时对篮球做的功约为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据题意篮筐离地高度约为H=，假设小明投篮时，篮球离地高度为h=1.8m，对篮球做功为W，则根据动能定理，从开始投篮，到篮球击中篮管，有，其中=2m/s。代入数据解得8J。‎ 故本题选B ‎11. 在真空中,两点分别放置等量异种电荷,处电荷带正电，处电荷带负电,且都可看成点电荷。在电场中通过、两点的连线中点对称地选取一个矩形闭合路径，如图所示，现将一电子沿移动一周，下列说法正确的是（ ）‎ A. 由电子所受的电场力做正功， 电子的电势能减少 B. 由电子所受的电场力先做负功,后做正功,总功不为零 C. 由电子电势能增加 D. 由电子电势能先减少,后增加,电势能总增量为零 ‎【答案】D ‎【解析】（1）由a→b，电势降低，电场力做负功，电子的电势能增加。故A错误；‎ ‎（2）如图，画出过b、c的等势线，则知由b→c，电势先降低再升高，则电场对电子先做负功，后做正功。根据对称性可知，b、c两点的电势相等，电场力做的总功为零。故B错误；‎ ‎（3）由c→d，电势升高，电场力做正功，电子的电势能减小。故C错误。‎ ‎（4）由d→a，电势先升高后降低，电场对电子先做正功，后做负功，电子的电势能先减小后增加，电势能总增加量为零。故D正确。‎ 故本题选D ‎【点睛】根据电势高低，分析电场力对电子做功的正负；电场力做正功时，电势能减小；相反，电势能增加；根据等势线的分布情况可知，电子靠近正电荷时，电势升高；反之，电势降低。‎ ‎12. 如图所示,质量为、电荷量为的带电小球用绝缘细线悬挂于点,另一个带电量也为的带电小球固定于点的正下方,已知绳长为,到点的距离为,平衡时、带电小球处于同一高度,已知重力加速度为,静电力常量为,、两带电小球均可看成点电荷。则（ ）‎ A. 、间库仑力大小为 B. 、间库仑力大小为 C. 细线拉力大小为 D. 细线拉力大小为 ‎【答案】D ‎【解析】由几何关系可知，OA与OB的夹角为600，则AB间距离：，则 A、B间库仑力大小为，选项A错误；根据平行四边形法则可知，AB间的库仑力为：，细线的拉力，或者，选项BC错误，D正确；故选D.‎ 点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.‎ ‎13. 为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为左右两端开口,加垂直于上下底面且方向向下、磁感应强度为的匀强磁场,在前后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压。若用表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说祛中正确的是（ ）‎ A. 若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高 B. 前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关 C. 污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大 D. 污水流量与成正比，与无关 ‎【答案】B ‎【解析】（1）根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，所以后表面的电势高于前表面的电势，与离子的多少无关。故A错误、B正确。‎ ‎（2）最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：，解得，电压表的示数与离子浓度无关；，则流量，与U成正比，与c有关。故CD错误。‎ 故本题选B ‎【点睛】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，从而得出正负离子的偏转方向，确定出前后表面电势的高低．最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出两极板间的电压，以及求出流量的大小。‎ 二、选择题II(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)‎ ‎14. 下列说祛正确的是（ ）‎ A. 光导纤维束是利用光的全反射现象 B. 单反相机的增透膜利用了光的偏振现象 C. 在最简单的振荡电路中, 当回路中的振荡电流在增大时电容器- 定处于放电状态 D. 氡的半衰期约为天,则经过天,个氨衰变后还剩个 ‎【答案】AC ‎【解析】（1）我们常常听到的“光纤通信”，就是利用了全反射的原理，光导纤维简称光纤。光可以利用全反射的方式从纤维束的一端传到另一端，A正确；‎ ‎（2）增透膜利用了光的干涉原理，利用膜的前后两个表面产生的反射光，发生干涉相消，阻止反射，来增加透射的目的，B错误；‎ ‎（3）根据电磁振荡原理，振荡电流增大的过程中，电容器正在放电，C正确；‎ ‎（4）对于一个特定的氡原子，它发生衰变的概率，不可预测，可能在下1s就衰变，也可能在10min之内衰变，也可能在200万年之后再衰变。而元素的半衰期，是一个统计规律，D错误；‎ 故本题选AC ‎15. 两列简谐横波在同种介质中沿轴相向传播,如图所示是两列波在时的波形图,波(实线)向右传播,周期为,波(虚线)向左传播。已知波的振幅为,波的振幅为。则下列说法正确的是（ ）‎ A. 、两列波遇到同一障碍物时,波更容易发生明显的衍射现象 B. 波和波的频率之比为 C. 、两列波相遇时会发生干涉现象 D. 时,处的质点的位移等于 ‎【答案】AD ‎【解析】（1）实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，依据波长越长的越容易发生明显衍射现象，故A正确；‎ ‎（2）实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，它们的波速相等，由波速公式v=λf得：实线波和虚线波的频率之比为 f1：f2=λ2：λ1=3：2，两列波的频率不同，不能发生干涉现象。故BC错误；‎ ‎（3）依据λ=vT，则有TB=2TA，在t=TA=2s时间内，实线波A向右传播一个周期，而虚线波B向左传播半个周期，因此根据波形的平移法，结合波的叠加原理可知t=2s时，x=5m处的质点位移|y|=y1+y2=10cm，故D正确。‎ 故本题选AD ‎【点睛】（1）波长越长的波，越容易发生明显衍射现象；‎ ‎（2）两列波能发生干涉的条件是频率相同，由波速公式v=λf分析频率关系来确定能否发生干涉；‎ ‎（3）由x=vt，结合波长，求出各自周期，由波形平移法和叠加原理分析分析x=5m处质点的位移。‎ ‎16. 处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级,然后发出光线。已知普朗克常量,则 A. 该外来单色光的能量为 B. 该氢原子发射的所有谱线中,最长的波长为 C. 该氢原子发射的所有谱线中,最短波长的光子动量为 D. 该氢原子发射的光照射逸出功为的金属锌,最大光电子动能约为 ‎【答案】BCD ‎【解析】（1）根据跃迁理论，处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到 能级，需要吸收的能量为= -0.54-(-13.6)eV=13.06eV，A错误；‎ ‎（2）波长最长的谱线来自第5能级向第4能级的跃迁，根据，解得：，B正确；‎ ‎（4）根据爱因斯坦光电效应方程，得：=9.72eV，D正确；‎ 故本题选BCD 三、非选择题(本题共7小题,共55分)‎ ‎17. 在“验证机械能守恒定律”实验中 ‎(1)已有实验器材：交流电源、铁架台(含铁夹)、夹子、纸带、天平、刻度尺，为了完成实验,下图1中还需要的器材是__________________(填写 器材下对应的字母)。‎ ‎(2)某同学通过实验,获得了一条比较理想的纸带,以起点为计数点,相隔一段距离后,取连续打点为计数点,如图2为部分纸带放大照片,则纸带上打第个计数点时重物的速度_______(结果保留 2位有效数字)。‎ ‎(3)该同学用测得的数据通过同样的方法算出了计数点的速度为,并测出计数点之间的距离为。他通过比较与的大小来验证机械能守恒定律，你认为他的方案是否可行_______(选填“可行”或“不可行”)。‎ ‎【答案】 (1). AE (2). 2.0~2.1 (3). 不可行 ‎【解析】（1）实验中需要图1中的电火花打点计时器；还需要重锤，则需要E。故选：AE。‎ ‎（2）相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：‎ m/s≈2.0m/s ‎（3）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，而不是动能的增加量，故他的做法是的不可行；‎ ‎【点睛】（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材；‎ ‎（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小；‎ ‎（3）根据重物重力势能减少量，转化为动能的增加量，即可求解。‎ ‎18. 某实验小组研究两个未知元件和的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。‎ ‎①使用多用电表测元件的电阻，选择“x1"”欧姆挡测量 ,示数如图甲(a)所示,读数为_____Ω,据此应选择图甲中的_________(填“(b)”或“(C)”)电路进行实验。‎ ‎②连接所选电路,闭合;滑动变阻器的滑片从左向右滑动;依次记录电流及相应的电压，将元件换成元件 ,重复实验。‎ ‎③如图乙（a）是根据实验数据作出的图线，元件的图线为直线，元件的图线为曲线。‎ ‎④该小组还借助和中的线性元件和阻值的定值电阻，测量待测电池的电动势和内阻,电路如图乙(b)所示。闭合和,电压表读数为;断开,电压表读数为。利用图乙(a)可算得_______V,________Ω。‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). b (3). 2.75 (4). 1.0‎ ‎【解析】①使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为10Ω。元件X的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b所示实验电路。‎ ‎②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；‎ 闭合S1和S2，电压表读数为2.5V；断开S2，读数为1.00V，‎ 根据闭合电路欧姆定律列出等式 解得：E=2.75V，r=1.0Ω ‎【点睛】电阻的大小等于表盘的读数乘以倍率。根据元件X的电阻大小确定电流表的内外接。先分析电路的连接方式即串联，然后根据滑动变阻器的正确使用方法进行分析。根据图象得特点判断元件是否是非线性元件；根据闭合电路欧姆定律列出等式求解电动势E和内阻r ‎19. 一小球在空中由静止开始下落,与水平地面相碰后又上升到某一高度,其运动的图像如图所示,已知小球质量为.整个过程所受空气阻力大小不变。 取求：‎ ‎(1)小球下落的加速度的大小?‎ ‎(2)小球运动过程中所受空气阻力的大小?‎ ‎(3)整个过程小球克服空气阻力所做的功为多少？‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】（1）如图可得：‎ ‎（2）由牛二定律得：‎ ‎（3）由图可得：‎ 整个过程小球克服空气阻力做功 ‎20. 如图所示为某款弹射游戏示意图,光滑水平台面上固定发射器、竖直光滑圆轨道和粗糙斜面,竖直面和竖直靶板。通过轻质拉杆将发射器的弹簧压缩一定距离后释放,滑块从点弹出并从点进人圆轨道,绕转一周后继续在平直轨道上前进,从点沿斜面向上运动,滑块从点射向靶板目标(滑块从水平面滑上斜面时不计能量损失)。已知滑块质量,斜面倾角,斜面长,滑块与斜面之间的动摩擦因数,竖直面与靶板间距离为,点离靶板上环中心点的竖直距离,忽略空气阻力,滑块可视为质点。已知,取,求:‎ ‎(1)若要使滑块恰好能够到达点,则圆轨道允许的最大半径为多大?‎ ‎(2)在另一次弹射中发现滑块恰能水平击中靶板上的点,则此次滑块被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能为多大? (结果保留三位有效数字)‎ ‎(3)若板可沿水平方向左右移动靠近或远高斜面,以保证滑块从点出射后均能水平击中靶板。以点为坐标原点,建立水平竖直坐标系(如图) ,则滑块水平击中靶板位置坐标应满足什么条件?‎ ‎【答案】(1) (2) (3)，或，或 ‎【解析】（1）设圆轨道允许的半径最大值为 在圆轨道最高点：‎ 要使滑块恰好能到达点，即：‎ 从圆轨道最高点至点的过程：‎ 代入数据可得 ‎（2）滑块恰能水平击中靶板上的点，到运动的逆过程为平抛运动 从到：‎ 代入数据可得：‎ 从弹射至点的过程：‎ 代入数据可得：‎ ‎（3）同理根据平抛规律可知：‎ 即，或，或 ‎21. 在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，下列说法正确的是_______‎ A.制作单摆时,应选用密度较大的实心金属小球 B.记录摆长时,将摆线长与小球直径相加 C.小球摆角应较小,近似满足简谐运动条件 D.测出一次摆长和对应的周期,可以得出周期与摆长的关系 ‎【答案】AC ‎【解析】（1）在制作单摆时，摆球直径要尽量远远小于摆线长，摆球质量的选择应远远大于摆线质量，这样才能接近单摆的理想条件，A正确；‎ ‎（2）摆长为悬点到球心的距离，即摆长等于摆线长加小球半径，B错误；‎ ‎（3）要保证单摆做简谐运动，摆角要小于5º，C正确；‎ ‎（4）实验中为减小误差，测周期时一般需要测出单摆完成n次全振动需要的时间t，然后求出周期，故D错误。‎ 故本题选AC ‎22. 如图(甲)是用“双缝干涉测量光的波长”实验设备实物图。‎ ‎(1)已知单缝与双缝间的距离,双缝与屏的距离,双缝间距。用测量头来测量亮纹中心的距离，测量头由分划板、目镜手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数______,转动测量头,使分划板中心刻线对准第4条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数，如图(丙)所示。则该光被的波长为_____。 (保留两位有效数字)‎ ‎(2)若在调节过程中观察到如右图(丁)所示的千涉条纹,则出现这种现象的原因是______‎ A.单缝与双缝不平行 B.单缝与双缝的距离太近 C.设备安装时,没有调节光源的高度,使光线把整个光屏都照亮 ‎【答案】 (1). (2). (3). ‎ ‎【解析】（1）手轮测量装置为螺旋测微器，第一条读数为2mm+19.2×0.01mm=2.192mm，第4条读数为7.5mm+37.0×0.01mm=7.870mm。根据，，代入数据得：m ‎（2）分析可知，出现丁图原因为光路调节中，没有调节好光源得高度，导致光路不正。‎ ‎【点睛】（1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；‎ ‎（2）根据双缝干涉条纹的间距公式得出波长的表达式，从而求出波长的大小。‎ ‎23. 某种磁缓冲装置可简化为如图所示的模型:宽度为 的金属框架竖直固定在绝缘地面上框架底部有高度为、方向垂直于框架平面向里磁感应强度为的匀强磁场区域。框架的上端接有一个电子元件,其阻值为。质量为、电阻为的金属棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平。将金属棒从与磁场区域上方距离为处由静止释放，金属棒沿框架向下运动,落地前已达到稳定速度。不计金属框架的电阻,重力加速度为。求:‎ ‎(1)金属棒进人磁场瞬间，流过金属棒的电流大小和方向?‎ ‎(2)从释放金属棒到落地整个过程中电子元件的发热量为多少?‎ ‎(3)求导体在磁场中运动的时间?‎ ‎【答案】(1) ,方向a→b(2) ‎ ‎(3) ‎ ‎【解析】（1）金属棒进入磁场前自由落体 由可得金属棒进入磁场瞬间速度为：‎ ‎ ‎ ‎（2）金属棒落地前处于平衡状态：‎ 系统总发热量为：‎ 电子元件发热量为：‎ ‎（3）‎ 得：‎ ‎24. 如图所示,为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值之间的各种数值。静止的带正电粒子电荷量为 ,质量为(不计重力),从紧靠金属板的点经电场加速后,从小孔进入板右侧足够大的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,磁场方向垂直于纸面向外。带电粒子在磁场中运动,碰到板或接收板立即被接收.接收板长度为,它可绕过点垂直纸面的轴自由转动,小孔到板的下端的距离为。当两板间电压取间各种数值时,带电粒子从小孔进入磁场的速度为,且足够大。‎ ‎(1)若接收板水平放置时,接收板接收到速度与板垂直的带电粒子,此时两板间电压为多大;‎ ‎(2)若接收板由水平位置向上转动至与水平方向成的位置,有带电粒子在磁场中的 运动轨迹恰好与相切,求该带电粒子从进人磁场到与板相切所需时间;‎ ‎(3)若接收板由水平位置向下转动至与水平方向成的位置,求板所接收带电粒子的速度范围?‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】（1）带点粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径为 根据 根据 得：‎ ‎（2）带点粒子进入磁场到与板相切转过圆心角 带电粒子在磁场中匀速圆周运动的周期 ‎（3）设带点粒子恰好击中点时在磁场中作匀速圆周运动的半径为 根据 得：‎ 设带点粒子恰好击中点时在磁场中作匀速圆周运动的半径为 根据，‎ 得：‎ 因此板接收到得带电粒子速度范围为：‎ ‎ ‎