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1、2021年天津市滨海新区高考物理模拟试卷一、单项选择题（本题共5 小题，每 题 5 分，共 25分）1.（5 分）2020年 12月，我国自主研制新一代“人造太阳”，“中国环流器二号M”装置首次成功放电？H+汨/，（）1 1 2A.该核反应是核聚变反应，聚变反应过程需要吸收能量才能进行B.该核反应是核裂变反应，核反应方程式中的X 是中子C.人造太阳释放的能量大小的计算公式是E=4m c2D.核反应表明，原子核越重，比结合能越大2.（5 分）如今共享单车随处可见，与大多山地自行车相比，共享单车具有以下特点：质量更小更轻便，携带GPS模块和SIM卡便于定位和传输信息；每辆车自带二维码；自行车可通过
2、车轮转动给车内电池进行充电。根据以上信息，下列说法不正确的是（）A.共享单车比山地自行车惯性更大更容易改变运动状态B.App上定位共享单车位置信息须通过人造通讯卫星C.共享单车和手机之间是靠电磁波传递信息D.共享单车内部电源的充电是利用电磁感应原理实现的3.（5 分）天问是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天间地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。2020年 7 月 2 3 日，屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天间一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是（）A.天间一号最小发射速度为7.9km/sB.天间一号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速C.天问一号由地球到
3、火星的虚线轨道上线速度逐渐变大D.天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半4.（5 分）关于热学的说法中，下列表述正确的是（）A.花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的B.冰箱在制冷过程中，能将热量从温度低的物体传到温度高的物体，所以冰箱工作时不遵守热力学第二定律C.在完全失重的状态下，密闭容器对容器壁压强为零D.在绝热过程中，外界对一定质量的理想气体做功，气体的内能必然增加5.（5 分）海上作业和军事领域中，在雷达无法使用的时候，经常通过解析海上浮标的位置信号来粗略地定位船舶和潜艇。设某海域内常态下海浪表面波长为100m,常态下浮标上下浮动周期为5
4、 s,而当某小型潜艇经过时，3 s后和6 s后又相继检测到b、c 浮标发生了A.浮标随海水波浪方向向前移动B.浮标区域常态下海水波浪速度为20m/sC.根据数据可推测小型潜艇行驶速度约为20m/sD.常态下浮标a 到达最高点时，浮标b 处在海平面位置二、不定项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。）6.（5 分）高压输电可大大节能，至 2017年 11月，我国己建成投运8 项 1000kV特高压交流工程和11项800kV特高压直流工程。中国全面掌握了特高压核心技术，发电机输出的电压恒定，
5、通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1,它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，若将变压器视为理想变压器（）乙发电机A.降压变压器T2原线圈的输入电压为880VB.降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4：1C.当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小D.当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大7.（5 分）每逢沙尘暴天气，天空中的太阳往往呈现蓝色光芒，通过查阅资料可以了解到，不同颜色的光因频率与波长的差异还会有很多奇妙的自然现象，下列说法中表述正确的有（）A.在玻璃中传播时，红光比蓝光速度更快B.照射到某金属表面
6、时，红光比蓝光更容易发生光电效应C.观察双缝干涉实验中干涉条纹的宽度时，红光比蓝光的条纹更宽D.红蓝复色光从水中射向空气时，随着入射角的增大，红光比蓝光的折射光线先消失8.（5 分）天津港是我国的八大港口之一，也是华北地区冷链食品的重要输送通道，而在新冠肺炎防控期间，天津港某企业采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示。电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，启动电动机后物体沿斜面上升；在 06 s 时间内物体运动的v-t图象如图乙所示，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为2 k g,重力加速度g=10m/s2,则下列判断不正确的是（）A.在 01s内电动机所做的功为50
7、JB.1s后电动机的输出功率为50WC.在 15 s 内电动机牵引力的冲量大小为50NsD.在 05 s内物体沿斜面向上运动了 32.5m三、解 答 题（共 5 小题，满分60分）9.（6分）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离Li=100mm,双缝与屏的距离L2=700m m,双缝间距d=0.25mm。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，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如 图（乙）所示），转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心滤 光 片 触&M t Iff皿她正(EZ.第1条时读效ES 丙）（1）分划板的中心刻
8、线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所 示1=2.190mm、对准第4条时读数X2=mm（2）根据以上条件，可算出这种光的人=nm（保留三位有效数字）（3）在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是_A.改用波长较短的光（如紫光）做入射光B.增大双缝到屏的距离C.减少双缝间距D.增大双缝间距1 0.（6分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节B.电流表1：量程00.6 A,内阻r=0.3QC.电流表2：量程00.6 A,内阻约为0.1。D.电压表I：量程03 V,内阻未知E.电压表2：量程01 5 V,
9、内阻未知F.滑动变阻器1：010。，2AG.滑动变阻器2：0100Q,1AH.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.（1）在上述器材中请选择适当的器材（填写器材前的字母）：电 流 表 选 择,电压表选择,滑 动 变 阻 器 选 择.（2）实 验 电 路 图 应 选 择 如 图 中 的 （填“甲”或 乙”）；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U7图象，则在修正了实验系统误差后，干 电 池 的 电 动 势 =V,内电阻r=Q.11.（14分）2022年冬奥会将在北京举办，为助力冬
10、奥我国自主研发了一款“人体高速弹射装置”。在装置协助下，只需几秒一名滑冰运动员就能从静止状态达到指定速度。现有一质 量m甲=75kg的运动员甲在弹射装置协助下，通过加速段后获得一定初速度，匀速通（1）求此时运动员转弯的速度vo及弹射装置对运动员做的功W：（2）根据第一问的数据，运动员甲获得上述初速度后，与速度为v乙=2m/s的运动员乙发生碰撞完成接力，相互作用后甲速度减为v甲，=2 m/s,方向不变。已知运动员乙的质量为m乙=60kg。求在此过程中两位运动员增加的动能4 E。12.（1 6分）如图所示，直角坐标平面第I象限内存在大小为E=4X 105N/C 方向水平向左的匀强电场，在第n象限内
11、存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，x轴下方为无限大的真空区域。荷质比为a=2 5 X 1 0斗）=2 X 107mzs垂 直x轴射入电场，O A=0.2m,不计重m,力。求:(1)粒 子 第 一 次 经 过y轴 时 的 位 置到原点0的距离;(2)求 当 磁 感 应 强 度B的值为多少时，粒子第 二 次 通 过y轴时的纵坐标与第一次关于原点对称。XXXXXXXXXXXXXXXA X1 3.(1 8分)电 磁 弹 射 是 我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明.如图甲所示，虚 线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，电 阻 为R,质 量 为m o+k t (k为大于零的常数)，空气阻力忽略
12、不计.B(1)求t=0时 刻，线 框 中 的 感 应电流I及 其 功 率P；(2)若 线 框c d边 穿 出 磁 场 时 速 度 为v,求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q；(3)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物2021年天津市滨海新区高考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共5 小题，每题5 分，共 25分）1.（5 分）2020年 12月，我国自主研制新一代“人造太阳”，“中国环流器二号M”装置首次成功放电2H+3Hf 4（）1 1 2A.该核反应是核聚变反应，聚变反应过程需要吸收能量才能进行B.
13、该核反应是核裂变反应，核反应方程式中的X 是中子C.人造太阳释放的能量大小的计算公式是E=4mc2D.核反应表明，原子核越重，比结合能越大【解答】解：AB、尽管核聚变在高温高压下才能发生，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，电荷数Z=l+1 -8=0 a，此为核聚变反应；C、由于核聚变过程放出能量，释放的能量用E=4m c2计算，故 C 正确；D、中等质量的原子核比结合能较大。故选：C。2.（5 分）如今共享单车随处可见，与大多山地自行车相比，共享单车具有以下特点：质量更小更轻便，携带GPS模块和SIM卡便于定位和传输信息；每辆车自带二维码；自行车可通过车轮转动给车内电池进行充电。根据以上信息，下
14、列说法不正确的是（）A.共享单车比山地自行车惯性更大更容易改变运动状态B.App上定位共享单车位置信息须通过人造通讯卫星C.共享单车和手机之间是靠电磁波传递信息D.共享单车内部电源的充电是利用电磁感应原理实现的【解答】解：A、共享单车的质量小，所以才能比山地自行车更容易改变运动状态;B、App上单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的；C、共享单车和手机不需要接触即可传递信息，故 c 正确；D、单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电。本题选错误的，故选：A3.（5 分）天问是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天间地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索
15、精神。2020年 7 月 2 3 日，屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天问一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是（）A.天间一号最小发射速度为7.9km/sB.天间一号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速C.天问一号由地球到火星的虚线轨道上线速度逐渐变大D.天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半【解答】解：A、天问一号要离开地球到达火星，故 A 错误；B、根据题给图片，此时速度大于地球绕太阳的公转速度，再加速才能进入火星轨道；C、天问一号由地球到火星的虚线轨道向火星运动的过程中，重力势能增加，机械能守恒,故 C 错误；D、天间一号椭圆轨道半长轴小于火星轨道半径，火星运
16、行周期较长，故 D 错误。故选：B。4.（5 分）关于热学的说法中，下列表述正确的是（）A.花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的B.冰箱在制冷过程中，能将热量从温度低的物体传到温度高的物体，所以冰箱工作时不遵守热力学第二定律C.在完全失重的状态下，密闭容器对容器壁压强为零D.在绝热过程中，外界对一定质量的理想气体做功，气体的内能必然增加【解答】解：A、花粉颗粒在液体中的布朗运动是花粉小颗粒的运动，故 A 错误；B、冰箱在制冷过程中，产生了其它影响，所以冰箱工作时不违背热力学第二定律；C、大量气体分子单位时间作用在器壁上单位面积上的压力，依然存在碰撞，故 C 错误
17、;D、在绝热过程中，外界对理想气体做功，由热力学第一定律U=Q+W,即气体的内能增大。故选：D。5.（5 分）海上作业和军事领域中，在雷达无法使用的时候，经常通过解析海上浮标的位置信号来粗略地定位船舶和潜艇。设某海域内常态下海浪表面波长为100m,常态下浮标上下浮动周期为5 s,而当某小型潜艇经过时，3 s后和6 s后又相继检测到b、c 浮标发生了A.浮标随海水波浪方向向前移动B.浮标区域常态下海水波浪速度为20m/sC.根据数据可推测小型潜艇行驶速度约为20m/sD.常态下浮标a 到达最高点时，浮标b 处在海平面位置【解答】解：A、浮标随着海浪上下移动，故 A 错误；B、由题知，态下浮标上下
18、浮动周期为5 s,由 v=A=31rl可知B 正确；T 5C、由题意可知潜艇的速度v 艇=1m/s=50m/s；6D、ab间 距 1 5 0 m l入，故两点运动相差半波长，b 在最低点；2故选：B,二、不定项选择题（本题共3 小题，每题5 分，共 15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项是正确的。全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有错选或不答的得0 分。）6.（5 分）高压输电可大大节能，至 2017年 11月，我国已建成投运8 项 1000kV特高压交流工程和11项800kV特高压直流工程。中国全面掌握了特高压核心技术，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器T1和降压变压器T2向用
19、户供电，已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1,它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，若将变压器视为理想变压器（）甲 乙A.降压变压器T2原线圈的输入电压为880VB.降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4：1C.当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小D.当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大【解答】解；A.令降压变压器的原副线圈电压的有效值分别为Ui、U 2,匝数分别为四、由图象得到，降压变压器副线圈两端交变电压U=22（h/2-则 U 7=220V,降压变压器原一L=2,n2 1Ui n i ni且 小 二,，所以T3的原线圈的输入电压为J=MJ
20、L4X 220V=880V，故 A 正确；U7 n2 1 n8B.降压变压器为理想变压器，故 B 错误；C.当用户端的电量增大时，T8输出端功率增大，T2中副线圈的电流增大，输电线上电流增大2r,所以输电线上损耗的功率增大；D.当用电量增大时，故升压变压器的原线圈电流增大，由 P=U 1可知，故 D 正确故选：ADo7.（5 分）每逢沙尘暴天气，天空中的太阳往往呈现蓝色光芒，通过查阅资料可以了解到，不同颜色的光因频率与波长的差异还会有很多奇妙的自然现象，下列说法中表述正确的有（）A.在玻璃中传播时，红光比蓝光速度更快B.照射到某金属表面时，红光比蓝光更容易发生光电效应C.观察双缝干涉实验中干涉
21、条纹的宽度时，红光比蓝光的条纹更宽D.红蓝复色光从水中射向空气时，随着入射角的增大，红光比蓝光的折射光线先消失【解答】解：A、玻璃对红光的折射率比对蓝光的小工分析可知，红光比蓝光速度更快;B、红光的频率比蓝光的小，红光比蓝光更不容易发生光电效应;C、红光的波长比蓝光的长L人知观察双缝干涉实验中干涉条纹的宽度时，故C正确；dD、红光的折射率比蓝光的小工知红光的临界角比蓝光的大，随着入射角的增大，蓝光先n发生全反射，故D错误。故选：AC。8.(5分)天津港是我国的八大港口之一，也是华北地区冷链食品的重要输送通道，而在新冠肺炎防控期间，天津港某企业采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示。电动机通过绕过
22、定滑轮的轻细绳，启动电动机后物体沿斜面上升；在0 6 s时间内物体运动的v-t图象如图乙所示，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为2 k g,重力加速度g=10m/s2,则下列判断不正确的是()A.在0 1s内电动机所做的功为50JB.Is后电动机的输出功率为50WC.在1 5s内电动机牵引力的冲量大小为50NsD.在。5s内物体沿斜面向上运动了 32.5m【解答】解：A、设在时间ti=ls内，物体的位移为X5,1s末速度为v i=7 m/s,则由运动学公式得：v cx i=ti=(X 1)m=2.3m,7 8设在0 Is内电动机做的功为W,由动能定理得：W
23、mgx5Sin0=28-mV12代入数据解得：W=5 0 J,故A正确；B、设Is末电动机的牵引力为F 4,由图像知0 Is内物体做加速度为a=4m/s2的匀加速运动，由牛顿定律得:Fi-m gsin9=m a,即 F8=ma+mgsin6=(2牛5+3X 10X0.5)N=20N,电动机的输出功率为P=F8Vl=(20X5)W=100W,由于7s后电动机的输出功率保持不变，故1s后电动机的输出功率为100W；C、由图像知5s后物体做匀速运动F6=mgsin0=（2X 10X0.7）N=10N,由 P=F2Vm 得：v m=T-=上&m/s=10m/s.F2 10设3-5s电动机牵引力的冲量大
24、小为I,以VI方向为正方向由动量定理得：I-mgsin0t=mvm-mv6代入数据得：I=50Ns,故C正确；D、设1 -5s内物体位移为X 8,由动能定理得：Pt-mgx2sin0=Amv2-J_mv24 m 5 1解得：X2=32.5m在04s内物体沿斜面向上运动的位移：x=xi+x2=（6.5+32.5）m=3 5 m,故D错误。本题选错误的故选：BD。三、解 答 题（共5小题，满 分60分）9.（6分）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离Li=100mm,双缝与屏的距离L2=700m m,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分
25、划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如 图（乙）所示），转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心S 3 甲 图乙 第1条时读皴A=40111,11111 =J IT II|I I 35 0 5 二30第4条时过放（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所 示 1=2.190mm、对准第4 条时读数X2=7.868 mm(2)根据以上条件，可算出这种光的入=676 nm(保留三位有效数字)(3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是BCA.改用波长较短的光(如紫光)做入射光B.增大双缝
26、到屏的距离C.减少双缝间距D.增大双缝间距【解答】解：(1)螺旋测微器的固定刻度为7.5mm,可动刻度为36.6X0.01mm=0.368mm,所以对准第3 条时读数为X27.868mm；(2)相 邻 条 纹 的 间 距 为=2寸868-219mm=6.89mm；3 3(3)根 据 入 得 要 使 条 纹 变 稀 疏，增大双缝到屏的距离，故 BC正确。d故答案为：(1)7.868；(2)676-10.(6 分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节B.电流表1：量程00.6 A,内阻r=0.3CC.电流表2：量程00.6 A,内阻约为0.1。D.电压表1：
27、量程03 V,内阻未知E.电压表2：量程01 5 V,内阻未知F.滑动变阻器1：010。，2AG.滑动变阻器2：0-10011,1AH.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电 流 表 选 择,电压表选 择 D,滑 动 变阻器选择F.(2)实验电路图应选择如图中的 甲 (填“甲”或 乙”)；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I 图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势=1.50 V,内电阻r=0.7 C.【解答
28、】解：（1）干电池的电动势约为1.5 V,故为了读数准确.内阻较小，选择已知内阻的电流表B,减小误差.（2）根据以上分析可知，电流表与电池串联，故电路图选择甲；（3）由 U-I图可知，电源的电动势E=4.5 0 V；内电阻 r+RA=U-RA=L 5 F 0.-0.3 =8.7f t I 0.7故答案为：B,D,F；甲，0.5.1 1.（1 4 分）2 0 2 2 年冬奥会将在北京举办，为助力冬奥我国自主研发了一款“人体高速弹射装置”。在装置协助下，只需几秒一名滑冰运动员就能从静止状态达到指定速度。现有一质 量 m甲=7 5 k g 的运动员甲在弹射装置协助下，通过加速段后获得一定初速度，匀速
29、通过变道段后，即可认为冰面对人的弹力沿身体方向，身体与冰面的夹角8=4 5（1）求此时运动员转弯的速度vo 及弹射装置对运动员做的功W：（2）根据第一问的数据，运动员甲获得上述初速度后，与速度为v 乙=2 m/s 的运动员乙发生碰撞完成接力，相互作用后甲速度减为v/=2 m/s,方向不变。已知运动员乙的质量为 m乙=6 0 k g。求在此过程中两位运动员增加的动能4E。【解答】解：（1）此时运动员转弯时，对运动员受力分析，和重力运动员在拐弯时，合力提供向心力，即2OVm甲g 甲tan 8 R解 得:V 8=1 0 m/s弹射装置对运动员做的功为：W=2m田7 5 X 1 Q6J=3 7 5 O
30、 J2 中u 2(2)运动员甲和乙碰撞过程中，动量守恒，贝 I Jm q i vo+m 乙 v 乙=1 1 1 甲 v 甲+m乙 v 乙 解得：v 乙=1 2 m/s在 此 过 程 中 两 位 运 动 员 增 加 的 动 能 =2 2 .5 “甲丫卬 6 乙 Gi(1 2 7 2)*m甲乙v 乙，代入数据解得：E=6 0 0 J答：(1)此时运动员转弯的速度V 2 为 1 0 m/s 及弹射装置对运动员做的功W 为 3 7 5 0 J(2)在此过程中两位运动员增加的动能为6 0 0 J。1 2.(1 6 分)如图所示，直角坐标平面第I 象限内存在大小为E=4 X 1 O5N/C,方向水平向左的
31、匀强电场，在第H 象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，x 轴下方为无限大的真空区域。荷质比为a=2 5 X 1 0 9O=2 X l O m/s 垂 直 x轴射入电场，O A=0.2 m,不计重m 力。求：(1)粒子第一次经过y轴时的位置到原点。的距离;(2)求当磁感应强度B的值为多少时，粒子第二次通过y 轴时的纵坐标与第一次关于原点对称。XXXXXXXXXXXX【解答】解：(1)粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为3 则由牛顿第二定律得：a=，代入数据解得：a=1.0 X1 0 1 5 mzs 3,mO A=l a t 代入数据解得：t=2.0 Xl(r 4 s,2y=vo
32、 t,代入数据解得：y=0.8 m；(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为：vx=a t,代入数据解得：vx=2 X 1 07m/s 设粒子经过y轴时的速度与y 轴方向夹角为。，则 t a n e=2%v3代入数据解得：0=4 5 粒子离开电场时的速度为：v=_,解得：v=2 4“m/scos 8粒子进入磁场后由洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动；根据半径与线速度的垂直关系，可知圆周运动的轨迹的圆心以及一条直径必然在直线：y=x+0.2 上由于一条直径在该直线上，所以粒子离开电场时的速度也与该直线垂直，然后沿着直线:y-x -0.4 运动粒子在y=-7.4 m 处第二次通过y轴。由几何关
33、系可知，圆周运动的半径为：R=-XOB2 2=X 32+082由洛伦兹力提供向心力可知：qv B=m R联立解得：B=4.04 T答：(1)粒子第一次经过y 轴时的位置到原点0 的距离为0.4 m；(2)当磁感应强度B 的值为2.04 T时，粒子第二次通过y 轴时的纵坐标与第一次关于原点对称。13.(18 分)电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明.如图甲所示，虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，电阻为R,质量为m o+k t (k 为大于零的常数)，空气阻力忽略不计.(1)求 t=0 时刻，线框中的感应电流I 及其功率P；(2)若线框c d 边穿出磁场时速度为v,求线
34、框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W 及通过导线截面的电荷量q；(3)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物【解答】解：(1)t=0 时刻线框中的感应电动势Eq鲁4EH功 率 P 工Rk3L4角吊得P=一-(2)由动能定理有w 二/E k解得穿出过程线框中的平均电动势E-箸线 框 中 的 电 流 通过的电量q=I Zi t解得q上 吐 _q R(3)n匝线框中t=0时刻产生的感应电动势=今?线框的总电阻R,a=n R线框中的电流I一Ra，8t=o时刻线框受到的安培力=弁3 I L设线框的加速度为a,根据牛顿第二定律有F=(n m+M)a(-+m)Rnk2L4答：(1)t=2时刻，线框中的感应电流I及其功率P为-；RBo L2(2)若线框c d边穿出磁场时速度为V,线框穿出磁场过程中 一；R(3)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，t=0时线框加速度的大,k B6L2(-4 0)Rn