湖南联合体2023-2024学年高二年级下册期中联考物理试卷（含答案）

湖南名校联合体2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是

符合题目要求的。

1.以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（）

A.图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快

B.乙图是氧气分子的速率分布图像，图中温度Ti高于温度T?

C.丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始

终在做无规则运动

D.丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量热量，从而冶炼金属

2.如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二

分之一周期电压恒定。若将此交流可连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Q,则（）

A.理想电压表读数为45V

B.理想电流表读数为0.8A

C.电阻R消耗的电功率为45W

D.电阻R在50秒内产生的热量为2020J

3.如图所示，体积相等的两容器A和B,用玻璃管相连，当A中气体温度为10C,B中气体温度为20C

时.，水银柱静止在细管中央，如果A、B两容器温度都降低1（）℃,则水银柱（）

A.向左移动B.向右移动

C.静止不动D.移动方向无法确定

4.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下

列说法正确的足（）

A^7E

A.电容器正在放电

B.振荡电流正在增强

C.线圈中的磁场正在减小

D.增大电容器两板距离，LC振荡频率减小

5.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别

安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式

交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应山电流，最终实现为手机电池充电。当充电板内的送电线圈通入

如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时的方向为正），不考虑感应线圈的自感，下列说法中正确的是

()

A.h~t3时间内，c点电势始终高于d点电势

B.ti~t3时间内，c点电势始终低于d点电势

C.L在时刻受电线圈中电流最强

D.12时刻受电线圈中电流为0

6.如图所示为节H彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A、B两端接入电压恒定的正

弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器&的滑片，下列调节及结果判

A.应将滑动变阻器R2滑片向右移

B.调节后，变压器原线圈输入电压变大

C.调节后，电阻Ri消耗的功率变大

D.调节后，滑动变阻器R2两端的电压增大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选

对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.某自动控制照明电路的原理图如图所示，当照射到光敏电阻岛上的光线足够暗时，电磁继电器才会接通

照明电路中的灯泡L发光，已知光敏电阻岛的阻值随着光照的增强而减小，照明电路中单刀双掷开关S可以

选择不同的触点，则下列说法正确的是（）

A.开关S应接触点a

B.开关S应接触点b

C.为使光线不是太暗时就能点亮L,则应增大/?2接入电路的电阻

D.为使光线不是太暗时就能点亮L,则应减小/?2接入电路的电阻

8.如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为

q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O,最后离开磁场。已知圆形区域半径为

R,A点到CD的距离为以不计粒子重力，则（）

A.粒子带负电

B.粒子运动速率为避

771

C.粒子在磁场中运动的时间为鬻

D.若增大粒子从A点进入磁场的速度，则粒子在磁场中运动的时间可能变长

9-气压式电脑桌的简易结构如图所示。导热性能良好的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，活塞可

在汽缸内无摩擦运动。设气体的初始状态为A,将电脑放在桌面上，桌面下降一段距离后达到稳定状态B。

打开空调一段时间后，桌面回到初始高度，此时气体状态为C。下列说法正确的足（）

桌面

活塞

底座

尸

A.从A到B的过程中，内能不变

B.从A到B的过程中，气体会从外界吸热

C.从B到C的过程中，气体分子平均动能不变

D.从B到C的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少

10.2020年12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预

选着陆区。小明同学在感到骄傲和自豪的同时，考虑到月球上没有空气，无法通过降落伞减速降落，于是设

计了一种新型着陆装置。如图，该导装置由船舱、间距为1的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强

度大小为B的匀强磁场的磁体和质量为m的“八”形刚性线框组成，“八”形刚性线框ab边可沿导轨滑动并接

触良好。总质量为的船舱、导轨和磁体固定在一起。已知，整个装置着陆瞬间的速度为vo,着陆后“八”

形线框速度立刻变为0,已知船舱电阻为6r,“八”形线框的每条边的边长均为1,电阻均为r,月球表面的重

力加速度为着，整个过程中只有ab边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力，则

A.着陆后，在船舱下降的过程中感应电流从a点流向b点

B.着陆后，在船舱下降的过程中a点的电势高于b点的电势

若在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已匀速，则船舱匀速的速度大小为黑翁

C.

D.若在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已匀速，则从着陆开始到船舱匀速瞬间经过ab边的电荷

量为。=皿」1啊

国Bl30叫3

三、实验题（共2小题，每空2分，共14分）

11.如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。

（1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和

双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，下列做法可行的

是O

A.仅换用间距更大的双缝

B.仅将单缝向双缝靠近

C.仅将屏向靠近双缝的方向移动

D.仅将紫色滤光片换成红色滤光片

（2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手

轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为mm。已知双缝间的宽度

d=0.3mm,通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=1.0m,则该种色光的波长是m。

12.如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。

（1）测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置时，电表可测量直流电流,

旦量程较小。

（2）若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法

再测量同一个电阻，则测得的电阻值将（填“偏大”"偏小''或"不变”）。

（3）某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如

下：

A.干电池（电动势E为3.0V,内阻r不计）；

B.电流计G（量程300RA,内阻99Q）；

C.可变电阻器R；

D.定值电阻Ru-lC；

E.导线若干，红黑表笔各一只。

①表盘上lOOpA刻度线对应的电阻刻度值是C；

②如果将Ro与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为o

四、计算题（共42分）

13.如图所示，内壁光滑的薄壁圆柱形导热汽缸开口朝下，汽缸高度为h,横截面积为S。汽缸开口处有一

厚度可忽略不计的活塞。缸内封闭了压强为2p。的理想气体。已如此时外部环境的热力学温度为To,大气压

强为Po,活塞的质量为等，g为重力加速度。

a

（1）若把汽缸放置到热力学温度比外部环境低47。的冷库中，稳定时活塞位置不变，求稳定时封闭气体

的压强；

（2）若把汽缸缓缓倒置.，使开口朝上，环境温度不变，求稳定时活塞到汽缸底部的距离。

活塞

14.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy,其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强

度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一-带电荷量为+q、质量为m的微粒从原点出发，以

某一初速度沿与x轴正方向的夹角为45。的方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（I,I）

时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出

复合场。不计一切阻力，重力加速度为g,求：

（1）电场强度E的大小；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）微粒在复合场中的运动时间。

J'XXXX

XXXX

/(/,/)/Bg

X✓✓zXXX

zz

O，幺45、xx1

15.如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abed区域有匀强磁场，磁感应强度大小为

B,方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度vo向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止

状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为

R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。

(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小；

(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为粤，求：①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量

q：②初始时刻N到ab的最小距离X；

(3)初始时刻，若N到cd的距离与第(2)问初始时刻的相同、到ab的距离为kx求M出磁场

后不与N相撞条件下k的取值范围。

A541

%

Ni

b

答案解析部分

1.【答案】D

【解析】【解答】A.由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁

转的慢，故A错误；

B.氧气分子在72温度下速率大的分子所占百分比较多，故温度『2高于温度7I，故B错误；

C.布朗运动时悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是分子的运动，间接反映/液体分子的无规则运动，

故C错误；

D.真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生.大量涡

流，产生大量热量，从而冶炼金属，故D正确。

故选Do

【分析】1、电磁驱动原理，蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动。

2、分子的温度越高速率大的分子所占百分比较多。

3、布朗运动时悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是分子的运动。

4、真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流。

2.【答案】A

on22

【解析】【解答】A.设交流电电压有效值为U,根据有效值定义可得（理）T（60）T〃

——，2+~R—，2=-RT

解得U=45P,故A正确；

B.由A诜项知U=45心理想电流表读数为/=g=（194B错误。

C.电阻R消耗的电功率为P=/2R=40.5W,C错误。

D.电阻R在50秒内产生的热量为Q=I2Rt=2025/,D错误。

故选Ao

【分析】根据交变电流的知识分析，

1.熟悉交流电路中电表的读数是有效值。

2.掌握部分电路欧姆定律。

3.掌握电功率的表达式。

4.掌握电热的表达式。

3.【答案】A

【解析】【解答】设水银柱不动，A、B两部分气体都做等容变化，由查理定理得

黑=黑

•TATB

由于PA=PB,因而

PA_IBLA_293x2736

~7~-T~r~283x283L,的

PBTATB

PA<PB

所以水银柱应向A容器移动，即向左移动，故A正确，BCD错误。

故选Ao

【分析】假设水银柱不动，做等容变化，由查理定理可求解降温后A、B压强大小，再判断水银柱移动情

况。

4.【答案】C

【解析】【解答】A.由题图中的磁感应强度方向，由右手定则可知，电流由电容器上极板经线圈流向负极

板，由电场方向可知，下极板带正口，是正极，可知此时电容器正在充电，故A错误；

BC.电容器正在充电，则电路中的振荡电流正在减小，线圈中的磁场正在减小，故B错误，C正确；

D.由平行板电容器的电容决定式

r_&丫S

~471kd

可知，增大电容器两板距离，电容减小，由

二1二1

f=T=^^

可知LC振荡频率增大，故D错误。

故选Co

【分析】1、图中已知磁感应强度方向，由右手定则可知，电流由电容器上极板经线圈流向下极板，图中已

知电场方向可判断下极板带正电，是正极，正电荷流向正极板，说明此时电容器正在充电。

2、电容器正在充电，则电路中的振荡电流正在减小，线圈中的磁场正在减小。

3、由。=磊可知增大电容器两板距离，电容减小，再由r=*=5%，可知LC振荡频率增大。

5.【答案】B

【解析】【解答】AB.ti~t3时间内，送电线圈中的电流先正向减小后反向增加，根据楞次定理可知，d端电势

高于c端，即c点电势始终低于d点电势，故A错误，B正确；

C.U在时刻送电线圈电流正向最大，但是电流的变化率为零，此时受电线圈中电流为零，故C错误；

D.匕时刻送电线圈电流为零，但是电流的变化率最大，此时受电线圈中电流最大，故D错误。

故选Bo

【分析】1、根据楞次定理判断电势高低。

2、根据法拉第电磁感应定律可知，送电线圈的电流的变化率为零，则感应电动势为零，从而得出受电线圈

中电流为零。

6.【答案】C

【解析】【解答】A.令所有灯泡并联部分的电阻为&,则根据变压器等效原理电路可等效为

E=%+喷）Rz+/（飘&

若滑动变阻器力滑片向右移，接入电路的电阻变大，相当于原线圈等效电阻增大，原线圈中电流减小，则副

线圈电路中的电流变小，灯泡变暗，故A错误；

B.调节后，副线圈电路中的电流/2变大，原线圈电流八也变大，根据

Ui=UAB~

变压器原线圈输入电压力变小，故B错误：

C.调节后，原线圈电流/1变大，电阻&消耗的功率，根据

P=/洱

电阻Ri消耗的功率变大，故C正确；

D.调节后，变压器原线圈输入电压%变小，副线圈电压力也变小，副线圈电路中的电流，2变大，根据

UR2=-728

知滑动变阻器&两端的电压减小，故D错误。

故选Co

【分析】考查原线圈带负载得理想变压器动态问题。

22

根据变压器等效原理电路可等效为E=/%+M荔）&+/（£）&

1、若滑动变阻器&滑片向右移，接入电路的电阻变大，式子中E不变，则I变小，灯泡变暗。

2、灯泡正常发光，则I变大，根据式子分析，滑动变阻器治滑片应向左移，根据氏=〃他-/1%，变压器原

线圈输入电压%变小。

3、原线圈电流"变大，根据P="&,电阻Ri消耗的功率变大。

4、变压器原线圈输入电压力变小，副线圈电压打也变小，副线圈电路中的电流与变大。

7.【答案】B,C

【解析】【解答】AB.由图可知，当照射到光敏电阻心上的光线足够暗时，光敏电阻岛的阻值变大，控制电

路中的电流变小，电磁铁具有的磁性减小，衔铁被放开，此时照明灯被点亮，故开关S应接触点b,故A错

误，B正确；

CD.为使光线不是太喑时就能点亮L,说明点亮L时光敏电阻&的阻值比原来小，故需要增大&接入电路

的电阻，故C正确，D错误。

故选BCo

【分析】根据自动控制照明电路的原理图可知，光敏电阻岛在控制电路中，当照射到光敏电阻&Hl勺光线

足够暗时，光敏电阻飞的阻值变大，控制电路中的电流变小，电磁铁具有的磁性减小，衔铁被放开，只有开

关S应接触点b,照明灯被点亮。

8.【答案】A,B.C

【解析】【解答】A.由于粒子经过圆心O,最后离开磁场，可知，粒子在A点所受洛伦兹力向下，根据左手

定则，四指指向与速度方向相反，可知，粒子带负电，故A正确；

B.由于圆形区域半径为R,A点到CD的…距离为s一令粒"子一圆周运©动的半径为r,根据几何关系有

解得

r=R

粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有

VQ

qu°B=m—

解得

qBR

Vo="nF

故B正确；

c.根据.上述，作出运动轨迹，如图所示

由于圆形区域半径为R,A点到CD的距离为冬根据上述，粒子圆周运动的半径也为R,则41。。'与AE。。'均

为等边三角形，则轨迹所对应的圆心角为120°,粒子圆周运动的周期

2nr2nm

则粒子在磁场中运动的时间为

_120°_2/rm

f=360^?=3qB

故c正确；

D.结合上述分析可知，若增大粒子从A点进入磁场的速度，粒子在磁场中运动轨迹的半径增大，运动轨迹

如图所示

可知，轨迹的圆心向下移动，轨迹与圆磁场的交点向右上移动，则轨迹所对圆心角减小，则粒子在磁场中运

动的时间减小，故D错误。

故选ABC。

【分析】1、粒子在A点所受洛伦兹力向下，根据左手定则可判断粒子带负电。

2、粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，列等式：=根据几何关系尹=(r—+

2

R2-g)，联立可求解粒子运动速率。

3、画轨迹图，几何关系求出圆心角，根据周期求解运动时间，轨迹轨迹图可知轨迹所对圆心角减小，则粒

子在磁场中运动的时间减小。

9.【答案】A,D

【解析】【解答】AB.从A到B的过程中，气体压强变大，体积减小，因汽缸导热性良好，可知气体温度不

变，内能不变，外界对气体做功，则气体向外放热，故A正确，B错误；

CD.从B到C的过程中，气体压强不变，体积变大，则气体温度升高，则气体分子平均动能变大，气体分

子对器壁的平均碰撞力变大，而气体数密度减小，可知气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少，

故C错误，D正确。

故选ADo

【分析】1、根据受力平衡可得出将电脑放在桌面上后气体压强变大，温度不变，则体积减小。

2、气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功。根据热力学第一定律可得气体向外放热。

3、打开空调•段时间后桌面回到初始高度，说明从B到C的过程中气体压强不变，体积变大，则气体温度

升高，则气体分子平均动能变大。气体数密度减小，则气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少。

10.【答案】B,C

【解析】【解答】AB.着陆后，在船舱下降的过程中，根据右手定则，电流由b流向a但ab边充当电源，故

a点电丹高于b点电势，故A错误，B正确；

C.等效电路如图

3r

并联部分电路电吗=品£•靠总电阻为/?'=/?十r，ab受到的安培力与船舱及整个磁体受到的安培力

1

为一对作用力与反作用，大小相等，根据平衡条件有8〃=匕22匕=嘤，解得%=普与，故C正确;

R6308勺

D.设下落过程的时间为I,规定向下为正方向，根据动量定理有

2

llm2gr

m2gt-Blit=m2V\-m2v0,其中q=",解得°=ZU豁+喀^一,故D错误。

BlDI30F2/2

故选BCo

【分析】1、根据右手定则，电流由b流向a,ab边充当电源。

22

2、根据等效电路计算总电阻，根据平衡条件有力〃=与斗=挈，可计算船舱匀速的速度大小。

R6

3、根据动量定理列等式：m2gt-BIlt=m2v1-m2vQ,其中q=",可计算从着陆开始到船舱匀速瞬间经过

ab边的电荷量q。

11.【答案】（1）D

(2)14.530；4.5x10-7

【解析】【解答】（1）A.从Fl镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，应增大条纹间

距，由双缝干涉条纹间距公式可知，仅换用间距更大的双缝，条纹间距会更小，故A错误;

B.仅将单缝向双缝靠近，不会改变条纹间距，故B错误:

C.仅珞屏向靠近双缝的方向移动，减小了双缝到屏的距离L,条纹间距变小，故C错误;

D.仅将紫色滤光片换成红色滤光片，可知干涉光的波长变大，由条纹间距公式Ax可知，条纹间距变

大，故D正确。

故选Do

（2）由题图可知，螺旋测微器的精确度为0.01mm,则手轮读数为

Xio=14.5mm+3.0x0.01mm=14.530rnm

相邻两亮条纹间距离

x—%i_14.530—1.030

△%=10mm=1.500mm

10-19

由双缝干涉条纹间距公式

L

可得，该种色光的波长是

d^x_0.3x10-3x1.500x10-3

m=4.5x10-7m

T-=LO

【分析】（I）由双缝干涉条纹间距公式Ax=』2可知,只有增大双缝到屏的距离L和干涉光的波长变大,或

者减小双缝间距，可增大增大条纹间距。

（2）通过螺旋测微器读数得出，第1。条亮纹间距离，根据计算相邻两亮条纹间距离，

1U—1

再根据4=竿计算该种色光的波长。

（1）A.从白镜中看到干涉条纹太密，要想减少从白镜中观察到的条纹数量，应增大条纹间距，由双缝干涉

条纹间距公式△%=可知，仅换用间距更大的双缝，条纹间距会更小，A错误；

B.仅珞单缝向双缝靠近，不会改变条纹间距，B错误；

C.仅洛屏向靠近双缝的方向移动，减小了双缝到屏的距离L.条纹间距变小，C错误：

D.仅将紫色滤光片换成红色流光片，可知干涉光的波长变大，由条纹间距公式Ax=可知，条纹间距变

大，D正确。

故选D。

（2）[1]由题图可知，螺旋测微器的精确度为0.01mm,则手轮读数为

x1Q—14.5mm+3.0x0.01mm-14.530mm

⑵相邻两亮条纹间距离

14.530—1.030

△%=---z-=--------Qmm=1.500mm

1v—1----------------

由双缝干涉条纹间距公式AxuA/l可得，该种色光的波长是

a

d^x0.3xl0-3x1.500xlO-3

A=-j-=-----------------------------m=4.5x107m

LJLU

12.【答案】（1）2

（2）偏大

（3）2xlO4；I（）0：I

【解析】【解答】（1）由图甲所示电珞图可知，当S旋到位置2时与表头G并联的电阻阻值较大，此时电流

表量程较小。（2）当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流*不变，由公式

E

l9=~D~

欧姆表内阻R内调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由/=

可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的电阻值将偏大。

（3）欧姆表内阻为

内Ig300x106

又因为

解得

R=2x104n

4

①表盘上100gA刻度线对应的电阻刻度值是2xlOQc

电流表内阻为99C,给电流表并联1Q的电阻，电流表量程扩大M）（）倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻

度对应的电阻值变为原来的焉，欧姆表换挡前、后倍率之比等于100：1。

【分析】（I）多量程多用电表测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置.2与表头G并联

的电阻阻值较大，此时电流表量程较小。

(2)ftl/=可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变

大了，测得的电阻值将偏大。

F,F1E_

（3）欧姆表内阻R内。=耳~,f不严，联立可求解①表盘上1。（加A刻度线对应的电阻刻度

值。

13.【答案】解：（1）由题意知封闭气体做等容变化，根据查理定律有

得稳定时封闭气体的压强

（2）稳定时,对活塞分析

p（）S+mg=p2S,p2=3p0

根据玻意耳定律有

2p0Sh.=p2sH

得稳定时活塞到汽缸底部的距离

【解析】【分析】(1)稳定时活塞位置不变说明封闭气体做等容变化，根据杳理定律费=*可求解稳定时

0针。

封闭气体的压强

(2)稳定时，对活塞受力分析，轨迹受力平衡P0S+771g=%S,根据玻意耳定律列等式2poS/i=p2S”，

联立可求解稳定时活塞到汽缸底部的距离。

14.【答案】解：(1)微粒到达A(l,1)之前做匀速直线运动，对微粒受力分析如图甲

可知

Eq=mg

得

(2)由平衡条件得

qvB=y/2mg

电场方向变化后,微粒所受重力与静电力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图乙

V2

quB=m—

由几何知识可得

r=\[21

联立解得

v=y[2gl

解得

（3）微粒做匀速宜线运动的时间

微粒做匀速圆周运动的时间

勃•g3n[l

以=-V-=4后

微粒在复合场中的运动时间

【解析】【分析】（1）微粒到达A（L1）之前做匀速直线运动，受刀平衡，得出Eq=mg,可求解电场强度E

的大小.

（2）由平衡条件得=电场方向变化后，微粒所受重力与静电力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做

匀速圆周运动，轨迹如图乙

qvB=m^由几何知识可得轨道半径，联立可求解磁感应强度B的大小。

（3）由亡1=理计算微粒做匀速直线运动的时间，根据圆心角和周期可求解微粒做匀速圆周运动的时间以二

打、仞,则微粒在复合场中的运动时间£=£1+£2。

v

15.【答案】解：（1）细金属杆M以初速度均向右刚进入磁场时，产生的动生电动势为

E=BLv0

电流方向为Q->b,电流的大小为

E

I=2R

则所受的安培力大小为

22

BLVC

F=BIL=2R

安培力的方向由左手定则可知水平向左。

（2）①金属材N在磁场内运动过程中，由动量定理有

5/-L-At=m-v-00

且q=Z-At

联立解得通过回路的电荷量为

mv0

q=3BL

②设两杆在磁场中相对靠近的位移为Ax,有

：后云BL-Lx

l=2RfE=M

整理可得

BLN

q=~2R-

联立可得

2mv（）R

△%=——

3B2L

若两杆住磁场内刚好相撞，N到Qb的最小距离为