2022年江西省吉安市碧洲中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年江西省吉安市碧洲中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一節(jié)普通干電池安裝在接通的電路中作為電源使用，對(duì)電池上標(biāo)有“1.5V”這一數(shù)據(jù)的正確理解是（A）電池正負(fù)兩極之間電壓1.5V（B）如果給1Ω的外電阻供電，流過(guò)電池的電流強(qiáng)度是1.5A（C）每經(jīng)過(guò)1C的電量，有1.5J的其他能量轉(zhuǎn)為電能（D）每經(jīng)過(guò)1C的電量，有1.5J的電能轉(zhuǎn)為其他能量參考答案：C2.（單選）MN是一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡，如圖中虛線所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．點(diǎn)電荷一定位于ab虛線的右側(cè)B．帶電粒子在a點(diǎn)加速度大于b點(diǎn)加速度C．帶電粒子在a點(diǎn)電勢(shì)能大于b點(diǎn)電勢(shì)能D．帶電粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于b點(diǎn)的動(dòng)能參考答案：【考點(diǎn)】：電場(chǎng)線．【分析】：解答本題的突破口是根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡確定其所受電場(chǎng)力方向，從而確定電場(chǎng)線MN的方向以及負(fù)點(diǎn)電荷的位置，然后根據(jù)負(fù)點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)分布情況，進(jìn)一步解答．：解：A、由于該粒子只受電場(chǎng)力作用且做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，電場(chǎng)力方向大致向左，電場(chǎng)線由N指向M，說(shuō)明負(fù)電荷在直線MN左側(cè)，或正電荷在直線MN的右側(cè)；故A錯(cuò)誤；B、若是負(fù)電荷在直線MN左側(cè)，則a點(diǎn)離點(diǎn)電荷較遠(yuǎn)，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)牛頓第二定律得知，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度；故B錯(cuò)誤；C、正電荷受到的電場(chǎng)力的方向向左，從a到b電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，則帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能；在a點(diǎn)的動(dòng)能小于b點(diǎn)的動(dòng)能．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C．【點(diǎn)評(píng)】：依據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡確定其所受電場(chǎng)力方向是解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的突破口，然后可進(jìn)一步根據(jù)電場(chǎng)線、電場(chǎng)力做功等情況確定電勢(shì)、電勢(shì)能的高低變化情況．3.清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成小水珠，這一物理過(guò)程中，水分子間的A

引力消失，斥力增大

B

斥力消失，引力增大C

引力、斥力都減小

D

引力、斥力都增大參考答案：D水汽凝結(jié)成小水珠分子間距變小，所以分子間的引力、斥力都變小，故選D。4.一個(gè)帶負(fù)電的粒子射入一固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線abc所示。圖中的實(shí)線是同心圓弧，表示電場(chǎng)的等勢(shì)面，不計(jì)粒子的重力，則可以斷定

A．b點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)

B．粒子在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最大

C．從a到c整個(gè)過(guò)程，電場(chǎng)力做正功

D．粒子在b點(diǎn)的速度大于在a點(diǎn)的速度參考答案：AB5.如圖所示，bc為固定在小車(chē)上的水平橫桿，物塊M串在桿上，靠摩擦力保持相對(duì)桿靜止，M又通過(guò)輕細(xì)線懸吊著一個(gè)小鐵球m，此時(shí)小車(chē)正以大小為a的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，而M、m均相對(duì)小車(chē)靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ．小車(chē)的加速度逐漸增大，M始終和小車(chē)保持相對(duì)靜止，當(dāng)加速度增加到2a時(shí)(

)

A．橫桿對(duì)M的摩擦力增加到原來(lái)的2倍

B．橫桿對(duì)M的彈力增加到原來(lái)的2倍

C．細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來(lái)的2倍

D．細(xì)線的拉力增加到原來(lái)的2倍參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，太空宇航員的航天服內(nèi)充有氣體，與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境，若宇航員出艙前航天服與艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等，艙外接近真空，在打開(kāi)艙門(mén)的過(guò)程中，艙內(nèi)氣壓逐漸降低，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能減少（選填“增加”、“減少”或“不變”）．為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱（選填“制冷”或“加熱”）參考答案：解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，Q=0，氣體急劇膨脹，氣體對(duì)外界做功，W取負(fù)值，可知△U為負(fù)值，即內(nèi)能減?。疄槭购教旆?nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱．故答案為：減小，加熱7.波速相等的兩列簡(jiǎn)諧波在x軸上相遇，一列波（虛線）沿x軸正向傳播，另一列波（實(shí)線）沿x軸負(fù)向傳播。某一時(shí)刻兩列波的波形如圖所示，兩列波引起的振動(dòng)在x=8m處相互__________（填“加強(qiáng)”或“減弱”），在x=10m處相互__________（填“加強(qiáng)”或“減弱”）；在x=14m處質(zhì)點(diǎn)的振幅為_(kāi)_______cm。參考答案：

(1).加強(qiáng)

(2).減弱

(3).2【詳解】?jī)闪胁ㄔ趚=8m處引起的振動(dòng)都是方向向下，可知此位置的振動(dòng)是加強(qiáng)的；在x=10m處是峰谷相遇，可知此位置振動(dòng)減弱；在x=14m處也是峰谷相遇，振動(dòng)減弱，則質(zhì)點(diǎn)的振幅為。8.一個(gè)同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測(cè)得x1=7．68cm，x3=12．00cm，用上述數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算可得小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_(kāi)______m/s2，圖中x2約為_(kāi)_______cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.72m/s2

9.84cm

9.（實(shí)驗(yàn)）（2013?朝陽(yáng)區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上．實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出s﹣h關(guān)系圖線．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T(mén)=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng)，可得：μMg=Ma解得：由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．10.在右圖所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的單色光A照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光B照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，那么用A光照射光電管時(shí)流過(guò)電流表G的電流方向是________（選填“a流向b”或“b流向a”）；兩種單色光的波長(zhǎng)大小關(guān)系是λA_______λB（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：a流向b；小于11.右圖為小車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車(chē)在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

12.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)閃光照片的一部分，圖中背景是邊長(zhǎng)5cm的小方格。問(wèn)閃光的頻率是

Hz；小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10

2.513.如圖1所示，有人對(duì)“利用頻閃照相研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”裝置進(jìn)行了改變，在裝置兩側(cè)都裝上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色與黑色的兩個(gè)相同的小球都從斜槽某位置由靜止開(kāi)始釋放．實(shí)驗(yàn)后對(duì)照片做一定處理并建立直角坐標(biāo)系，得到如圖所示的部分小球位置示意圖．（g取10m/s2）（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是

．（2）根據(jù)部分小球位置示意圖（如圖2），下列說(shuō)法正確的是

A．閃光間隔為0.1sB．A球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0，0）C．B球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0.95，0.50）D．兩小球作平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度大小不等．參考答案：（1）保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向；（2）AB．【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是為了保證小球水平拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)．（2）A、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT2求出閃光的間隔．

BC、求出小球在某一位置豎直方向上的分速度，從而求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)h=gt2，x=v0t求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

D、根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是否相等，從而即可求解．【解答】解：（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向．（2）A、由圖可知，每格邊長(zhǎng)為0.05m，對(duì)A球，根據(jù)△y=2L=gT2得閃光的周期為T(mén)=，故A正確．B、A球在第二位置的豎直分速度為，在拋出點(diǎn)到該位置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=，等于閃光的周期，可知A球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0），故B正確．C、橫坐標(biāo)為0.80m的小球在豎直方向上的分速度為vy==1.5m/s．則運(yùn)行的時(shí)間為t==0.15s．水平分速度為v0=m/s=1.5m/s．則此時(shí)B球的水平位移為x=v0t=1.5×0.15m=0.225m，豎直位移為y=gt2=×10×0.152m=0.1125m．所以B球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為：（1.025，0.4875）．故C錯(cuò)誤．D、兩球在水平方向上相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移相等，則初速度相等，故D錯(cuò)誤．故答案為：（1）保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向；（2）AB．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.（4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫(huà)出一個(gè)波長(zhǎng))

參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.磁懸浮列車(chē)是一種高速運(yùn)載工具。它具有兩個(gè)重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導(dǎo)電磁鐵提供）使車(chē)體在導(dǎo)軌上懸浮起來(lái)與軌道脫離接觸。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在沿軌道上安裝的三相繞組（線圈）中，通上三相交流電，產(chǎn)生隨時(shí)間、空間作周期性變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與固連在車(chē)體下端的感應(yīng)金屬板相互作用，使車(chē)體獲得牽引力。

為了有助于了解磁懸浮列車(chē)的牽引力的來(lái)由，我們求解下面的問(wèn)題。

設(shè)有一與軌道平面垂直的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t和空間位置x變化規(guī)律為

式中、、均為已知常量，坐標(biāo)軸x與軌道平行。在任一時(shí)刻t，軌道平面上磁場(chǎng)沿x方向的分布是不均勻的，如圖所示。圖中Oxy平面代表軌道平面，“×”表示磁場(chǎng)的方向垂直O(jiān)xy平面指向紙里，“·”表示磁場(chǎng)的方向垂直O(jiān)xy平面指向紙外。規(guī)定指向紙外時(shí)B取正值?！啊痢焙汀啊ぁ钡氖杳艹潭缺硎狙刂鴛軸B的大小分布。一與軌道平面平行的具有一定質(zhì)量的金屬矩形框MNPQ處在該磁場(chǎng)中，已知與軌道垂直的金屬框邊MN的長(zhǎng)度為，與軌道平行的金屬框邊MQ的長(zhǎng)度為d，金屬框的電阻為R，不計(jì)金屬框的電感。1．試求在時(shí)刻t，當(dāng)金屬框的MN邊位于x處時(shí)磁場(chǎng)作用于金屬框的安培力，設(shè)此時(shí)刻金屬框沿x軸正方向移動(dòng)的速度為。2.試討論安培力的大小與金屬框幾何尺寸的關(guān)系。參考答案：1．題給的磁場(chǎng)隨時(shí)間和空間的變化具有周期性，在某時(shí)刻，磁場(chǎng)的空間分布為

在時(shí)刻，磁場(chǎng)的空間分布為

比較上面兩式，不難看出，和這兩個(gè)時(shí)刻的磁場(chǎng)的空間分布規(guī)律是相同的，只是時(shí)刻原位于處的磁場(chǎng)，經(jīng)歷時(shí)間，在時(shí)刻，出現(xiàn)在處．即整個(gè)磁場(chǎng)的分布經(jīng)時(shí)間間隔沿x軸的正方向平移了一段距離

平移速度

（1）平移速度為恒量．由此可見(jiàn)，題給出的磁場(chǎng)可視為一在空間按余弦規(guī)律分布的非均勻磁場(chǎng)區(qū)域以速度沿x軸的正方向平移．如果金屬框移動(dòng)的速度小于磁場(chǎng)區(qū)域平移的速度，那么通過(guò)金屬框的磁通將隨時(shí)間發(fā)生變化，從而在金屬框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流將受到磁場(chǎng)的安培力作用．由題已知，在時(shí)刻t，金屬框移動(dòng)的速度為，金屬框MN邊位于坐標(biāo)x處，PQ邊位于坐標(biāo)處．設(shè)此時(shí)金屬框的磁通為（規(guī)定由紙內(nèi)到紙外為正）；經(jīng)過(guò)一很短的時(shí)間間隔，整個(gè)磁場(chǎng)分布區(qū)域向x方向移動(dòng)了一段距離，金屬框向x方向移動(dòng)了一段距離，其結(jié)果是：MN邊左側(cè)穿過(guò)面積為的磁通移進(jìn)了金屬框，PQ邊左側(cè)穿過(guò)面積為的磁通移出了金屬框，故在時(shí)刻，通過(guò)金屬框的磁通為

在時(shí)間間隔內(nèi)，通過(guò)金屬框的磁通增量為

（2）規(guī)定框內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿順時(shí)針?lè)较颍ㄑ鼗芈稭NPQM方向)為正，由電磁感應(yīng)定律，可得t時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

（3）規(guī)定金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍ㄑ鼗芈稭NPQM方向)為正，可得t時(shí)刻的感應(yīng)電流為

(4)磁場(chǎng)對(duì)于上下兩邊NP和MQ的安培力的大小相等，方向相反，二者的合力為零．規(guī)定向右的力為正，則磁場(chǎng)作用于金屬框MN邊的安培力為；由于PQ邊和MN邊的電流方向相反，磁場(chǎng)作用于金屬框PQ邊的安培力為，故金屬框的安培力的合力

（5）由（1）、（2）、（3）、（4）、（5）式及題給定的磁場(chǎng)分布規(guī)律，得

（6）利用三角學(xué)公式，得

（7）

稱(chēng)為安培力的幅度．從（7）式可以看出，安培力在的幅度內(nèi)隨時(shí)間變化，但其值不會(huì)小于零，表示磁場(chǎng)作用于金屬框的安培力始終向右．2．討論安培力的大小與線框幾何尺寸的關(guān)系就是討論與線框幾何尺寸的關(guān)系．與金屬框長(zhǎng)度l的平方成正比，與金屬框的寬度d有關(guān)：當(dāng)，即

（8）得

（9）當(dāng)，即

（10）達(dá)最大值

（11）

當(dāng)d取其它值時(shí)，介于0與最大值之間．17.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為d，電場(chǎng)方向在紙面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m,電量為q的正電粒子（重力不計(jì)）,從O點(diǎn)以速度ν0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，從A點(diǎn)射出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場(chǎng)寬度的一半，粒子從磁場(chǎng)右邊界上C點(diǎn)水平穿出，求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度ν為多少?（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。參考答案：解：（1）粒子在電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)垂直電場(chǎng)方向平行電場(chǎng)方向解得Vy=V0

到達(dá)A點(diǎn)的速度為進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度