北京朝陽區(qū)高三二模物理試題與答案

理科綜合能力測試第理科綜合能力測試第#頁〔共9頁〕24.〔20分〕如圖1所示，半徑為廠的金屬細圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度5隨時間看的變化關系為5二依口>0,且為的常量〕。金屬環(huán)的電阻為尺。根據(jù)法拉第電磁感應定律,求金屬環(huán)的感應電動勢石感和感應電流/;〔2〕麥克斯韋電磁理論認為：變化的磁場會在空間激發(fā)一種電場，這種電場與靜電場不同，稱為感生電場或渦旋電場。圖1所示的磁場會在空間產(chǎn)生如圖2所示的圓形渦旋電場，渦旋電場的電場線與金屬環(huán)是同心圓。金屬環(huán)中的自由電荷在渦旋電場的作用下做定向運動，形成了感應電流。渦旋電場力/充當非靜電力，其大小與渦旋電場場強￡的關系滿足/=必o如果移送電荷q時非靜電力所做的功為W,那么感應電動勢￡=—o感q1a.請推導證明：金屬環(huán)上某點的場強大小為E二-kr；2b.經(jīng)典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子〔即金屬原子失去電子后的剩余局部〕的碰撞。在考慮大量自由電子的統(tǒng)計結果時，電子與金屬離子的碰撞結果可視為導體對電子有連續(xù)的阻力，其大小可表示為f=bv〔b>0,且為的常量〕。自由電子的電荷量為e,金屬環(huán)中自由電子的總數(shù)為N。展開你想象的翅膀，給出一個合理的自由電子的運動模型，并在此根底上，求出金屬環(huán)中的感應電流I?！?〕宏觀與微觀是相互聯(lián)系的。假設該金屬單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，請你在〔1〕和〔2〕的根底上推導該金屬的電阻率p與n、b的關系式。Sf| BfJE圖1 圖2北京市朝陽區(qū)高三年級第二次綜合練習理科綜合能力測試參考答案2021.5第一局部〔選擇題共120分〕題號12345678910答案

題號11121314151617181920答案ACBACDDC第二局部〔非選擇題共180分〕21．〔18分〕TOC\o"1-5"\h\z〔1〕B、A、C 〔3分〕叱 〔3分〕NS〔2〕① A 〔2分〕②打點 〔2分〕B 〔2分〕③ 0.41~0.43 〔3分〕④B 〔3分〕22．〔16分〕解：〔1〕設小滑塊的質量為m。根據(jù)動能定理有—mv2解：〔1〕設小滑塊的質量為m。根據(jù)動能定理有—mv2—mv220所以v-、v22—2旦gl-4.0m/s〔6分〕〔2〕根據(jù)動量守恒定律有mv-2mv'所以v=2.0m/s2所以v=2.0m/s2〔5分〕〔3〕根據(jù)機械能守恒定律有2x2mv'2-2mgh所以v'2h所以v'2h-——=0.20m2g〔5分〕23．〔18分〕解：〔1〕根據(jù)牛頓第二定律有v2qvB-m—r所以mvr 所以qB〔6分〕〔〔6分〕〔2〕a．根據(jù)牛頓第二定律有2nr2nmvqBqv'B-qE=0E所以v'=E 〔4分〕Bb.帶電粒子由靜止釋放，其初速度可分解為相等的水平向左和水平向右的速度，E設為v,令v=E,那么帶電粒子的運動可分解為沿水平方向的勻速直線運動和BmvmE在豎直平面內(nèi)的勻速圓周運動。圓周運動的軌道半徑r=絲=—。所以qBqB22r2r2mE

qB22Ev=2v=—— 〔8分〕mB24.〔20分〕解：〔1〕根據(jù)法拉第電磁感應定律有「 A① AB-nr2 iE= = =knr2感AtAt根據(jù)歐姆定律有〔6分〕E kn〔6分〕I=—感= RR〔2〕a.設金屬環(huán)中自由電子的電荷量為e。一個自由電子在電場力的作用下沿圓環(huán)運動一周，電場力做的功W=eE-2nrWeE-2nr^所以E== =2nrE感ee又因為E=knr2感所以E=1kr 〔4分〕2b.假設電子以速度v沿金屬環(huán)做勻速圓周運動，導體對電子的阻力f=bv。沿切線方向，根據(jù)牛頓第二定律有bv—eE=0又因為E又因為E=1kr2所以ker所以v=——2b電子做勻速圓周運動的周期

2nr4nbke所以NekNe2I——T 4nb〔