2021-2022學(xué)年山東省泰安市寧陽(yáng)縣一中高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，物體m與斜面體M一起靜止在水平面上。若將斜面的傾角θ稍微增大一些，且物體m仍靜止在斜面上，則A．斜面體對(duì)物體的支持力不變B．斜面體對(duì)物體的摩擦力變大C．水平面與斜面體間的摩擦力變大D．水平面與斜面體間的摩擦力變小2、如右圖所示，固定著的鋼條上端有一小球，在豎直平面內(nèi)圍繞虛線位置發(fā)生振動(dòng)，圖中是小球振動(dòng)到的最左側(cè)，振動(dòng)周期為0.3s．在周期為0.1s的頻閃光源照射下見(jiàn)到圖像可能是（）A． B． C． D．3、如圖所示，U形氣缸固定在水平地面上，用重力不計(jì)的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，已知?dú)飧撞宦?，活塞移?dòng)過(guò)程中與氣缸內(nèi)壁無(wú)摩擦.初始時(shí)，外界大氣壓強(qiáng)為p0，活塞緊壓小擋板.現(xiàn)緩慢升高氣缸內(nèi)氣體的溫度，則選項(xiàng)圖中能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖象是（）A． B．C． D．4、一根重為G的金屬棒中通以恒定電流，平放在傾角為30°光滑斜面上，如圖所示為截面圖。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上時(shí)，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN1，安培力大小為F1，保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，將磁場(chǎng)的方向改為豎直向上時(shí)，適當(dāng)調(diào)整電流大小，使金屬棒再次處于平衡狀態(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN2，安培力大小為F2。下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬棒中的電流方向垂直紙面向外B．金屬棒受到的安培力之比C．調(diào)整后電流強(qiáng)度應(yīng)比原來(lái)適當(dāng)減小D．5、在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用同種頻率的單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。對(duì)這兩個(gè)過(guò)程，下列四個(gè)物理量中，可能相同的是（）A．飽和光電流 B．遏止電壓C．光電子的最大初動(dòng)能 D．逸出功6、如圖所示，一電子以與磁場(chǎng)方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，從N處離開(kāi)磁場(chǎng)，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則（）A．電子在磁場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=C．洛倫茲力對(duì)電子做的功為BevhD．電子在N處的速度大小也是v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、下列說(shuō)法中正確的是。A．電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子總能量減小D．光電效應(yīng)中極限頻率的存在說(shuō)明了光的波動(dòng)性8、1966年科研人員曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙子星號(hào)宇宙飛船去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組（可視為質(zhì)點(diǎn)），接觸后，開(kāi)動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，如圖所示。推進(jìn)器的平均推力為F，開(kāi)動(dòng)時(shí)間Δt，測(cè)出飛船和火箭的速度變化是Δv，下列說(shuō)法正確的有（）A．推力F通過(guò)飛船傳遞給火箭，所以飛船對(duì)火箭的彈力大小應(yīng)為FB．宇宙飛船和火箭組的總質(zhì)量應(yīng)為C．推力F越大，就越大，且與F成正比D．推力F減小，飛船與火箭組將分離9、如圖所示，兩端開(kāi)門(mén)、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分。左側(cè)水銀柱A有一部分在水平管中。若保持溫度不變。向右管緩緩注入少量水則稱定后（）A．右側(cè)水銀面高度差h1增大 B．空氣柱B的長(zhǎng)度增大C．空氣柱B的壓強(qiáng)增大 D．左側(cè)水銀面高度差h2減小10、如圖所示，物體A、B通過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為2m、m，開(kāi)始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上，放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為v，此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法中正確的是()A．物體A下落過(guò)程中，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．彈簧的勁度系數(shù)為C．物體A著地時(shí)的加速度大小為D．物體A著地時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為三、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）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用下列器材做“研究合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：A．一端帶有滑輪和刻度尺的軌道B．兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器C．安裝有擋光片的小車（質(zhì)量為M）D．拴有細(xì)線的托盤(pán)（質(zhì)量為m0）E.可以調(diào)節(jié)高度的平衡支架F.一定數(shù)量的鉤碼某小組選用上述器材安裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，軌道上安裝了兩個(gè)光電門(mén)A、B。實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)兩個(gè)光電門(mén)中心的距離，記為L(zhǎng)；②調(diào)節(jié)軌道的傾角，輕推小車后，使小車?yán)^碼和托盤(pán)能沿軌道向下勻速經(jīng)過(guò)光電門(mén)A、B，鉤碼的質(zhì)量記為m；③撤去托盤(pán)和鉤碼，讓小車仍沿軌道向下加速經(jīng)過(guò)光電門(mén)A、B，光電計(jì)時(shí)器記錄小車通過(guò)A、B的時(shí)間分別為△t1和△t2；④利用測(cè)得的數(shù)據(jù)求得合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，滑輪的摩擦力不計(jì)，回答以下問(wèn)題(1)圖乙是用游標(biāo)卡尺測(cè)擋光片的寬度d，則d=______cm。(2)小車加速?gòu)腁到B過(guò)程中合外力做的功W=________；小車動(dòng)能的變化量的表達(dá)式△Ek=___（用測(cè)得的物理量的字母符號(hào)表示）。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)合外力所做的功等于小車動(dòng)能的增量。12．（12分）為了測(cè)量大米的密度，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)取適量的大米，用天平測(cè)出其質(zhì)量，然后將大米裝入注射器內(nèi)；(2)緩慢推動(dòng)活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V1，通過(guò)壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器從計(jì)算機(jī)上讀取此時(shí)氣體的壓強(qiáng)P1；次數(shù)物理量12P/105PaP1P2V/10﹣5m3V1V2(3)重復(fù)步驟(2)，記錄活塞在另一位置的刻度V2和讀取相應(yīng)的氣體的壓強(qiáng)P2；(4)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，算出大米的密度。①如果測(cè)得這些大米的質(zhì)量為mkg，則大米的密度的表達(dá)式為_(kāi)_________；②為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，多測(cè)幾組P、V的數(shù)據(jù)，然后作_____圖（單選題）。A．P﹣VB．V﹣PC．P﹣D．V﹣四、計(jì)算題：本題共2小題，共26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，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)且電阻忽略不計(jì)，條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長(zhǎng)度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝導(dǎo)線框連接在一起組成裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌總是處于接觸狀態(tài)，并在其中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未畫(huà)出）。線框的邊長(zhǎng)為d（），電阻為R，下邊與磁場(chǎng)區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g。試求：(1)裝置從釋放到開(kāi)始返回的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；(2)經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，線框上邊與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的最大距離xm。14．（16分）如圖所示，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長(zhǎng)為1.5a的等邊三角形框架ABC，框架中心與圓心重合，S為位于BC邊中點(diǎn)處的狹縫．三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一束質(zhì)量為m、電量為q，不計(jì)重力的帶正電的粒子，從P點(diǎn)由靜止經(jīng)兩板間電場(chǎng)加速后通過(guò)狹縫S，垂直BC邊向下進(jìn)入磁場(chǎng)并發(fā)生偏轉(zhuǎn)．忽略粒子與框架碰撞時(shí)能量與電量損失．求：(1)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次打在SB的中點(diǎn)，則加速電場(chǎng)的電壓為多大？(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S，則加速電場(chǎng)電壓滿足什么條件？(3)回到狹縫S的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少？15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二、第三象限內(nèi)有一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域△ABC，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，3a），C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，﹣3a），B點(diǎn)坐標(biāo)為(，-3a）．在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，其與x軸的交點(diǎn)為Q．粒子束以相同的速度v0由O、C間的各位置垂直y軸射入，已知從y軸上y=﹣2a的點(diǎn)射入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中的軌跡恰好經(jīng)過(guò)O點(diǎn)．忽略粒子間的相互作用，不計(jì)粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場(chǎng)的縱坐標(biāo)范圍；（3）從什么位置射入磁場(chǎng)的粒子打到熒光屏上距Q點(diǎn)最遠(yuǎn)？求出最遠(yuǎn)距離．

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、B【解析】

A、物體m靜止不動(dòng)，受力平衡．可對(duì)物體受力分析，正交分解重力G得：斜面體對(duì)物體的支持力N=mgcosθ斜面體對(duì)物體的摩擦力f=mgsinθ比較可知θ稍微增大一些，N變小，f變大，故A錯(cuò)誤、B正確．C、對(duì)于水平面對(duì)斜面的力，最好采用整體法，對(duì)m和M整體進(jìn)行受力分析：整體受重力和水平面的支持力，因?yàn)檎w處于靜止也就是平衡狀態(tài)，所以地面對(duì)斜面體的摩擦力始終為零，水平面對(duì)斜面體間的支持力不變．故C錯(cuò)誤、D錯(cuò)誤．故選：B．2、C【解析】試題分析：振動(dòng)的周期是0.3s，而頻閃的周期是0.1s，所以在一個(gè)周期內(nèi)有三幅不同的照片；振動(dòng)的周期是0.3s，則角頻率：，0.1s時(shí)刻對(duì)應(yīng)的角度：；0.2s時(shí)刻對(duì)應(yīng)的角度：，可知，在0.1s和0.2s時(shí)刻小球?qū)⒊霈F(xiàn)在同一個(gè)位置，都在平衡位置的右側(cè)，所以在周期為0.1s的頻閃光源照射下見(jiàn)到圖象可能是C圖．ABD圖都是不可能的．故選C.考點(diǎn)：周期和頻率3、B【解析】

當(dāng)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度時(shí)，氣體先發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P與熱力學(xué)溫度T成正比，在P-T圖象中，圖線是過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線；當(dāng)活塞開(kāi)始離開(kāi)小擋板（小擋板的重力不計(jì)），缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于外界的大氣壓，氣體發(fā)生等壓膨脹，在P-T中，圖線是平行于T軸的直線．A．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】該題考查了氣體狀態(tài)變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的P-T圖的變化情況，解答該類型的題，要熟練地掌握P-T圖線的特點(diǎn)，當(dāng)體積不變時(shí)，圖線是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，壓強(qiáng)不變時(shí)，是平行于T軸的直線，當(dāng)溫度不變時(shí)，是平行于P軸的直線．4、B【解析】

A．根據(jù)題意可知，當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上時(shí)，金屬棒受到的安培力沿著斜面向上，根據(jù)左手定則可知，金屬棒中的電流方向垂直紙面向里，故A錯(cuò)誤；BD．當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上時(shí)，金屬棒受到的力如圖所示根據(jù)平衡條件可知當(dāng)磁場(chǎng)的方向改為豎直向上時(shí)，金屬棒受力如圖所示，根據(jù)三角形定則有所以有，故B正確，D錯(cuò)誤；C．根據(jù)以上分析可知F1＜F2，所以I1＜I2，故C錯(cuò)誤。故選B。5、A【解析】

A．飽和光電流和光的強(qiáng)度有關(guān)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)控制光的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)飽和光電流相同，A正確；CD．不同的金屬其逸出功是不同的，根據(jù)光電效應(yīng)方程：用同種頻率的單色光，光子能量相同，光電子的最大初動(dòng)能Ek不同，CD錯(cuò)誤；B．根據(jù)遏止電壓和最大初動(dòng)能關(guān)系：可知光電子的最大初動(dòng)能不同，遏止電壓也不同，B錯(cuò)誤。故選A。6、D【解析】電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，故AB錯(cuò)誤；由洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，電子在洛倫茲力方向沒(méi)有位移，所以洛倫茲力對(duì)電子不做功，故C錯(cuò)誤；電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變也是v，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．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、AB【解析】

A．電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子的波動(dòng)性，故A正確；B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化，故B正確；C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增大，故C錯(cuò)誤；D．光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了光的粒子性，并不是波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤。故選AB。8、BC【解析】

A．對(duì)飛船和火箭組組成的整體，由牛頓第二定律，有設(shè)飛船對(duì)火箭的彈力大小為N，對(duì)火箭組，由牛頓第二定律，有解得故A錯(cuò)誤；B．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有，且解得故B正確；C．對(duì)整體由于（m1+m2）為火箭組和宇宙飛船的總質(zhì)量不變，則推力F越大，就越大，且與F成正比，故C正確；D．推力F減小，根據(jù)牛頓第二定律知整體的加速度減小，速度仍增大，不過(guò)增加變慢，所以飛船與火箭組不會(huì)分離，故D錯(cuò)誤。故選BC。9、BD【解析】

AD．設(shè)水銀密度為ρ，向右管注入少量水銀，右側(cè)的壓強(qiáng)就增大，右側(cè)的水銀就會(huì)向左移動(dòng)，從而左側(cè)的水銀A向上運(yùn)動(dòng)，h2就會(huì)變小，根據(jù)平衡B段氣柱的壓強(qiáng)可知，右側(cè)水銀面高度差h1減小，故A錯(cuò)誤，D正確；BC．由于h2變小，則B段氣柱的壓強(qiáng)減小，因?yàn)闇囟炔蛔?，根?jù)玻意耳定律：pV為定值，可知：空氣柱B的體積變大，長(zhǎng)度將增大，故B正確，C錯(cuò)誤。故選BD。10、AC【解析】

A項(xiàng)：由題知道，物體A下落過(guò)程中，B一直靜止不動(dòng)．對(duì)于物體A和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，則物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；B項(xiàng)：物體B對(duì)地面的壓力恰好為零，故彈簧的拉力為T(mén)=mg，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，由胡克定律知：T=kh，得彈簧的勁度系數(shù)為，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：物體A著地時(shí)，細(xì)繩對(duì)A的拉力也等于mg，對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律得2mg-mg=2ma，得，故C正確；D項(xiàng)：物體A與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：，所以，故D錯(cuò)誤．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、0.735【解析】

(1)[1]游標(biāo)為20分度，精確度為0.05mm，游標(biāo)對(duì)齊的格數(shù)不估讀，則測(cè)擋光片的寬度為(2)[2]調(diào)節(jié)軌道的傾角輕推小車后使小車?yán)^碼和托盤(pán)能沿軌道向下勻速下滑，說(shuō)明小車的合力為零，而撤去托盤(pán)m0和鉤碼m，小車的合力變?yōu)閯t小車加速?gòu)腁到B過(guò)程中合外力做的功為[3]光電門(mén)擋住光的時(shí)間極短，求出的平均速度可認(rèn)為是小車通過(guò)A、B兩位置的瞬時(shí)速度，有，則小車動(dòng)能的變化量的表達(dá)式為12、D【解析】

(1)以封閉氣體為研究對(duì)象，由玻意耳定律求出大米的體積，然后由密度公式求出大米的密度；(2)為了方便地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所作圖象最好是正比例函數(shù)圖象，由玻意耳定律分析答題?！驹斀狻?4)[1]設(shè)大米的體積為V，以注射器內(nèi)封閉的氣體為研究對(duì)象，由玻意耳定律可得：解得：大米的密度[2]由玻意耳定律可知，對(duì)一定量的理想氣體，在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)P與體積V成反比，即PV=C，則，由此可知V與成正比，V﹣圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線，故可以作V﹣圖象，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題，熟練應(yīng)用玻意耳定律是正確解題的關(guān)鍵；知道玻意耳定律的適用條件是質(zhì)量一定溫度不變。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26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、(1)；(2)【解析】

(1)因?yàn)閷?dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域下邊界處返回，所以導(dǎo)體棒所受安培力方向豎直向上，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)體棒通有電流的方向水平向右；安培力大小為設(shè)裝置由靜止釋放到導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)下邊界的過(guò)程中，作用在線框上的安培力做功為W，由動(dòng)能定理得且解得(2)線框每進(jìn)磁場(chǎng)一次都要消耗機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，線框在磁場(chǎng)下邊界與最大距離xm之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得解得14、(1)；(2)；(3)【解析】

（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合幾何關(guān)系找到半徑，求解加速電場(chǎng)的電壓；（2）要使粒子能回到S，則每次碰撞時(shí)粒子速度都應(yīng)與邊垂直，則可能的情況是：粒子與框架垂直碰撞，繞過(guò)三角形頂點(diǎn)時(shí)的軌跡圓弧的圓心應(yīng)位于三角形頂點(diǎn)上，即SB為半徑的奇數(shù)倍；要使粒子能繞過(guò)頂點(diǎn)且不飛出磁場(chǎng)，臨界情況為粒子軌跡圓與磁場(chǎng)區(qū)域圓相切；（3）根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，找到圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角，結(jié)合圓周