2020北京市高考物理压轴卷（Word版附解析）

1 2020 北京市高考压轴卷物理 Word 版含解析 第一部分（选择题共 42 分） 一、选择题，本部分共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题列出的四个选项中，选 出最符合题目要求的一项。 1．钍基熔盐堆核能系统(TMSR)是第四代核能系统之一．其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍 吸收一个中子后经过若干次 β 衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪．以下说法正确的 是(　　) A．题中铀核裂变的核反应方程为 B．钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定 C．钍核 经过 2 次 β 衰变可变成镤 D．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小 2．根据热学知识可以判断，下列说法不正确的是(　　) A．物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变 B．载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功 C．在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 D．气体的摩尔质量为 M，分子质量为 m，若 1 摩尔该气体的体积为 V，则该气体单位 体积内的分子数为 M mV 3．如图所示，质量为 m 的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为 α 的斜面 体置于光滑水平面上，用水平力 F 推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升 高．当线拉力最小时，推力 F 等于(　　) A．mgsin α B．1 2mgsin α C．mgsin 2α D．1 2mgsin 2α 4．随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航员登上月球 并在月球表面附近以初速度 v0 竖直向上抛出一个小球，经时间 t 后回到出发点．已知月球 的半径为 R，引力常量为 G，则下列说法正确的是(　　) A．月球表面的重力加速度为2v0 t B．月球的质量为v0R2 Gt 233 1 142 89 1 92 0 56 36 0U n Ba Kr 3 n→＋ ＋ ＋ 232 90Th 232 91 Pa2 C．宇航员在月球表面获得 2v0R t 的速度就可能逃脱月球吸引 D．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 Rt v0 5．如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在 5 min 内使承载 4 人 的登高平台(人连同平台的总质量为 400 kg)上升 60 m 到达灭火位置．此后，在登高平台上 的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为 3 m3/min，水离开炮口时的速率为 20 m/s，则 用于(　　) A．水炮工作的发动机输出功率约为 1×104 W B．水炮工作的发动机输出功率约为 4×104 W C．水炮工作的发动机输出功率约为 2.4×106 W D．伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为 800 W 6．如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经 0.5s 后，其波形如图中虚线所 示，设该波的周期 T 大于 0.5 s．以下说法正确的是(　　) A．如果波是向左传播的，波速是 0.12 m/s B．波的周期可能是 4 s C．如果波是向右传播的，波速是 0.72 m/s D．波的周期一定是2 3 s 7．如图所示，一质量为 m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于 O 点处，将 小球拉至 A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到 O 点正下方 B 点间的竖直高 度差为 h，速度为 v，则(　　) A．由 A 到 B 重力做的功等于 mgh3 B．由 A 到 B 重力势能减少 1 2mv2 C．由 A 到 B 小球克服弹力做功为 mgh D．小球到达位置 B 时弹簧的弹性势能为 mgh + mv2 2 8．如图，边长为 a 的立方体 ABCD­A′B′C′D′八个顶点上有八个带电质点，其中顶点 A、C′电 荷量分别为 q、Q，其他顶点电荷量未知，A 点上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态， 现将 C′上质点电荷量变成－Q，则顶点 A 上质点受力的合力大小为(不计重力)(　　) A．kQq a2 　　 　B．2kQq 3a2 　　 　C．kQq 3a2 　 　　D．0 9．如图所示，电源电动势为 E、内阻为 r，平行板电容器两金属板水平放置，开关 S 是闭 合的，两板间一质量为 m、电荷量为 q 的油滴恰好处于静止状态，G 为灵敏电流计．则下列 说法正确的是(　　) A．若电阻 R2 短路，油滴向上加速运动，G 中有从 b 到 a 的电流 B．在将滑动变阻器滑片 P 向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G 中有从 b 到 a 的 电流 C．在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，油滴仍然静止，G 中有从 a 到 b 的电流 D．在将 S 断开，电路稳定后，油滴向下运动，G 中无电流通过 10．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分 ab、cd、ef 构成一个等边三角形，O 为三角形的中心，M、N 分别为 O 关于导线 ab、cd 的对称点，当三根导线中通以大小相 等，方向如图所示的电流时，M 点磁感应强度的大小为 B1，O 点磁感应强度大小为 B2，若 将导线 ab 中的电流撤去，而保持另两根导线中的电流不变，则 N 点磁感应强度的大小 为 (　　) A．B1＋B2 B．B1－B2 C．1 2(B1＋B2) D．1 2(3B2－B1)4 11．如图所示，一束光从空气中射向折射率为 n＝ 2的某种玻璃的表面，θ1 表示入射角，则 下列说法中错误的是(　　) A．当 θ1＞45°时会发生全反射现象 B．无论入射角 θ1 是多大，折射角 θ2 都不会超过 45° C．欲使折射角 θ2＝30°，应以 θ1＝45°的角度入射 D．当入射角 θ1＝arctan 2时，反射光线和折射光线恰好互相垂直 12．如图所示，甲球从 O 点以水平速度 v1 飞出，落在水平地面上的 A 点．乙球从 O 点以水 平速度 v2 飞出，落在水平地面上的 B 点，反弹后恰好也落在 A 点．两球质量均为 m．若乙 球落在 B 点时的速度大小为 v3，与地面的夹角为 60°，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时 间和空气阻力，下列说法不正确的是(　　) A．乙球在 B 点受到的冲量大小为 3mv3 B．抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能 C．OA 两点的水平距离与 OB 两点的水平距离之比是 3∶1 D．由 O 点到 A 点，甲、乙两球运动时间之比是 1∶1 13．如图甲所示，在 MN、QP 间存在一匀强磁场，t＝0 时，一正方形光滑金属线框在水平 向右的外力 F 作用下紧贴 MN 从静止开始做匀加速运动，外力 F 随时间 t 变化的图线如图乙 所示，已知线框质量 m＝1 kg、电阻 R＝2 Ω，则(　　) A．线框的加速度为 1m/s2 B．磁场宽度为 6 m C．匀强磁场的磁感应强度为 2T D．线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为 2 2 C5 14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比．n1∶ n2＝10∶1；b 是原线圈的中心 抽头，S 为单刀双掷开关，定值电阻 R＝10 Ω．从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上如图 乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是(　　) A．当 S 与 a 连接后，理想电流表的示数为 2.2 A B．当 S 与 a 连接后，t＝0.01 s 时理想电流表示数为零 C．当 S 由 a 拨到 b 后，原线圈的输入功率变为原来的 2 倍 D．当 S 由 a 拨到 b 后，副线圈输出电压的频率变为 25 Hz 第二部分（非选择题共 58 分） 二、填空题（共 15、16 两道小题，共 16 分） 15．（6 分）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的 实验，实验装置如图所示，图中 A、B 两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得 小物体上宽度为 d 的挡光片通过 A 的挡光时间为 t1，通过 B 的挡光时间为 t2，重力加速度为 g．为了证明小物体通过 A、B 时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明． (1)下列必要的实验测量步骤是________． A．用天平测出运动小物体的质量 m B．测出 A、B 两传感器之间的竖直距离 h C．测出小物体释放时离桌面的高度 H D．用秒表测出运动小物体由传感器 A 到传感器 B 所用时间 Δt (2)若该同学用 d 和 t1、t2 的比值分别来反映小物体经过 A、B 光电门时的速度，并设想 如果能满足_______关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的． 16．（10 分）测量一个长约 5 cm、电阻 R1 约为 30 Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材6 料的电阻率，所用器材如下： 游标卡尺(20 分度)； 螺旋测微器； 直流电源 E(电动势为 18 V，内阻可忽略不计)； 标准电流表 A1(量程 1.5 A，内阻 r1＝6 Ω)； 电流表 A2(量程 2 A，内阻 r2 约为 5 Ω)； 滑动变阻器 R2(最大阻值 10 Ω)； 开关 S，导线若干． (1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数 L＝____________ cm；用螺旋测微 器测得该材料的直径如图乙所示，读数 D＝____________ mm． (2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图，要求获得较多的实验数据． （3）若某次测量中两电流表 A1、A2 的读数分别为 I1、I2，则由已知量和测量 量计算电 阻率的表达式为 ρ＝　　　　　　　　　Ｗ． 三、计算题（42 分，共 17、18、19、20 四道小题） 17．(8 分)如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得 到越来越广泛的应用．一架质量 m＝1 kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力 F＝16 N，无人机上升过程中最大速度为 6 m/s．若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大 速度所用时间为 3 s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变．g 取 10 m/s2．求： (1)无人机在竖直上升过程中所受阻力 Ff 的大小； (2)无人机从地面起飞竖直上升至离地面 h＝30 m 的高空所需的最短时间．7 18．(8 分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑绝热汽缸，汽缸下面有加热装置．开始 时整个装置处于平衡状态，缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为 L0，温度均为 T0．已知活 塞 A 导热、B 绝热，A、B 质量均为 m，横截面积为 S，外界大气压强为 p0 保持不变，环境 温度保持不变．现对气体Ⅱ缓慢加热，当 A 上升 h 时停止加热．求： (1)此时气体Ⅱ的温度； (2)若在活塞 A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于 m 时，气体Ⅰ的高度． 19．(12 分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 L，导 轨上放置两根导体棒 a 和 b，俯视图如图甲所示．两根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R， 回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为 B 的竖直向上的匀 强磁场．导体棒与导轨始终垂直接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，两棒均静止， 间距为 x0，现给导体棒 a 一水平向右的初速度 v0，并开始计时，可得到如图乙所示的 Δv－t 图象(Δv 表示两棒的相对速度，即 Δv＝va－vb)． (1)试证明：在 0～t2 时间内，回路产生的焦耳热 Q 与磁感应强度 B 无关； (2)求 t1 时刻棒 b 的加速度大小； (3)求 t2 时刻两棒之间的距离． 20．(14 分)如图，光滑水平面上静止一质量 m1＝1.0 kg、长 L＝0.3 m 的木板，木板右端有 质量 m2＝1.0 kg 的小滑块，在滑块正上方的 O 点用长 r＝0.4 m 的轻质细绳悬挂质量 m＝0.5 8 kg 的小球．将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成 θ＝60°的位置由静止释放，小球摆到最 低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了 4.8 N， 最终小滑块恰好不会从木板上滑下．不计空气阻力，滑块、小球均可视为质点，重力加速度 g 取 10 m/s2．求： (1)小球碰前瞬间的速度大小； (2)小球碰后瞬间的速度大小； (3)小滑块与木板之间的动摩擦因数． 1．【答案】 A 【解析】 根据质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的核反应方程为： ，选项 A 正确；原子核的半衰期由核内部自身因素决定， 与原子所处的化学状态和外部条件无关，故 B 错误；钍核( )经过 1 次 β 衰变可变成镤 ( )，选项 C 错误；重核裂变的过程中释放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核子 的比结合能增大，故 D 错误． 2．【答案】 B 【解析】 温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越 大，选项 A 正确；载重汽车卸去货物的过程中，汽车轮胎内的气体体积增大，对外界做功， 外界对轮胎气体做负功，选项 B 错误；影响压强的两个因素，一是单位时间内对器壁单位 面积的平均撞击次数，二是撞击的力度．在压强不变的情况下，温度降低，分子的平均动能 减小，对器壁的平均撞击力度减小，只能是增加单位时间内对器壁单位面积的平均撞击次数， 选项 C 正确；阿伏加德罗常数为 NA＝M m，单位体积内气体的物质的量为 n＝1 V，则该气体单 位体积内的分子数为 N＝nNA＝ M mV，选项 D 正确． 3．【答案】 D 【解析】 隔离小球受力分析，画出受力动态矢量图，如 图．当细线与斜面平行时，细线拉力最小，现对小球和斜面体整体分析受力，在水平面内由 233 1 142 89 1 92 0 56 36 0U n Ba Kr 3 n→＋ ＋ ＋ 232 90Th 232 91 Pa9 平衡条件可得：F＝FTcos α＝mgsin αcos α＝1 2mgsin 2α，选项 D 正确． 4．【答案】 A 【解析】小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得 t＝ 2v0 g月，解得 g 月＝2v0 t ，故 A 正确；物体在月球表面上时，由重力等于月球的万有引力得 GMm R2 ＝mg 月，解得 M＝2v0R2 Gt ，故 B 错误；根据 GMm R2 ＝mv2 R，解得月球的第一宇宙速度大小 v＝ 2v0R t ，逃离月球引力，速度要大于第二宇宙速度，故 C 错误；宇航员乘坐飞船在月球表面 附近绕月球做匀速圆周运动，由重力提供向心力得 mg 月＝m4π2R T2 ＝m2v0 t ，解得 T＝π 2Rt v0 ， 故 D 错误． 5．【答案】B 【解析】 水炮工作的发动机首先将水运至 60m 高的平台，然后给水 20m/s 的 速 度 ， 即 做 的 功 等 于 水 增 加 的 动 能 和 重 力 势 能 之 和 ， 每 秒 射 出 的 水 的 质 量 为 ： ，故 ，功率为 ，B 项 正 确 ； 伸 缩 臂 抬 高 时 将 人 与 平 台 上 升 到 灭 火 位 置 的 功 率 为 ： ，但伸缩臂具有质量，其高度上升，也要消耗功率，故此时发 动机的功率大于 800W，D 项错误。 6．【答案】A 【解析】由题图知波长 λ＝0.24 m；该波的周期 T 大于 0.5 s，说明波在 0.5 s 内传播的距离小于一个波长．波可能向右传播，传播距离为 x1＝18 cm＝0.18 m，故波速为 v1 ＝x1 t ＝0.18 0.5 m/s＝0.36 m/s，由 3 4T＝t，得 T＝4t 3＝4 × 0.5 3 s＝2 3 s；波可能向左传播，传播距 离为 x2＝6 cm＝0.06 m，故波速为 v2＝x2 t ＝0.06 0.5 m/s＝0.12 m/s；由T 4＝t 得 T＝4t＝2 s．故 A 正确，B、C、D 错误． 7．【答案】A 【解析】　重力做功 W＝mgh，与是否受其它力无关，而从 A 下降到 B 下 降的高度为 h，因此 A 正确；而从 A 下降到 B 的过程中，根据动能定理：mgh－W 弹＝1 2 mv2，重力势能的减小量 mgh＝W 弹＋1 2mv2，B 错误；而在这个过程中，克服弹力做的功 W 弹＝mgh－1 2mv2，C、D 错误． 8．【答案】 B 【解析】A 上质点受力平衡，A、C′间库仑力与其他六个质点对 A 的合力 等大反向，当 C′上质点电性变成－Q 时，A 质点受的力为原来 FAC′的两倍，因此选 B． 9．【答案】 D 【解析】若电阻 R2 短路，则电容器两极板间的电压为零，油滴向下运动， 31000 5060m kg= × = 2 41 4 102W mgh mv J= + = × 44 10WP Wt = = × W mghP t t = = 400 10 60 8005 60 W W × ×= =×10 A 错误；滑片向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电容器两端电压减小，电容器放 电，电场减弱，油滴向下加速运动，G 中有从 a 到 b 的电流，B 错误；在滑片 P 向上移动的 过程中，滑动变阻器连入电路的电阻增大，故电路总电阻增大，路端电压增大，电路总电流 减小，即通过 R1 的电流减小，所以 R1 两端的电压减小，而路端电压是增大的，所以滑动变 阻器两端电压增大，电容器处于充电状态，G 中有从 b 到 a 的电流，因电容器两极板间的电 压增大，则两极板间的电场强度增大，所以油滴向上加速运动，C 错误；将 S 断开，由于电 容器放电，两极板间的电压减小，所以两极板间的电场强度减小，故油滴不能保持静止状态， 油滴向下运动，当电路稳定后，电路中无电流，D 正确． 10．【答案】 D 【解析】导体中的电流相同，则每个导体在距离导体相同的点产生的磁场 的磁 感应强度大小相同，设三个导体在 O 点产生的磁感应强度大小为 B，则 ab 在 M 点，cd 在 N 点产生的磁感应强度大小也为 B，ab 在 N 点，cd 在 M 点，ef在 M、N 点产生的 磁感应强度大小也相同，设为 B′，由安培定则和矢量叠加 可知，B1＝B＋2B′、B2＝B，撤 去 ab 中的电流后，N 点的磁感应强度为 BN＝B－B′，解以上三式得 BN＝1 2(3B2－B1)，D 项正 确． 11．【答案】 A 【解析】发生全反射现象的条件是：光从光密介质射向光疏介质，且入射 角大于临界角，所以，选项 A 中，当光从空气中射向玻璃时不会发生全反射现象，选项 A 错误；由折射率 n＝sin θ1 sin θ2＝ 2可知，当入射角最大为 90°时，折射角 θ2＝45°，所以 B 正确； 由折射率 n＝sin θ1 sin θ2可知，选项 C、D 均正确． 12．【答案】 D 【解析】由动量定理 I＝Δpy＝2mv3sin 60°，A 正确；显然甲球抛出初速 度大，动能大，势能相同，B 正确；乙球与地面弹性碰撞，由对称性知 t 甲∶t 乙＝1∶3，第 一次落地水平位移比为 sOA∶sOB＝3∶1，C 正确，D 错误． 13．【答案】 D 【解析】当 t＝0 时线框的速度为零，没有感应电流，线框不受安培力，则 线框的加速度为：a＝F m＝2 1 m/s2＝2 m/s2，故 A 错误；磁场的宽度等于线框在 0～2 s 内的位 移，为：d＝1 2at22＝1 2×2×22 m＝4 m，故 B 错误；设线框的边长为 L，则 L 等于线框在 0～1 s 内的位移，即为：L＝1 2at21＝1 2×2×12 m＝1 m，当线框全部进入磁场的瞬间：F1－F 安＝ma， 而 F 安＝BIL＝B2L2v R ＝B2L2at R ，式中，F1＝4 N，t＝1 s，m＝1 kg，R＝2 Ω，联立得到：B＝ 2 T，故 C 错误；线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为： q － ＝ I － t＝BLt R ＝BL2 R ＝ 2 × 12 2 C＝ 2 2 C，故 D 正确．11 14．【答案】A 【解析】　S 与 a 连接后，由U1 U2＝n1 n2，又知 U1＝220 2 2 V＝220 V，得 U2＝ 22 V， 则理想电压表的示数为 22 V，又知定值电阻 R＝10 Ω，可得理想电流表示数为 I＝ U2 R ＝2.2 A，故 A 对、B 错；S 由 a 拨到 b 后，n1∶n2＝5∶1，则 U1∶U2′＝5∶1，得 U2′＝ 2U2，据 P＝U2 R 得功率变为原来的 4 倍，故 C 错误；输出电压频率不变，仍为 50 Hz，故 D 错． 15．【答案】　(1)B　(2)(d t2 )2 －(d t1 )2 ＝2gh 【解析】若小物体从 A 运动到 B 的过程 机械能守恒，则满足：1 2mv2B－1 2mv2A＝mgh，又 vA＝d t1，vB＝d t2，整理三式得(d t2 )2 －(d t1 ) 2 ＝2gh， 故需测出 A、B 两传感器之间的竖直距离 h． 16．【答案】　（1）5.025　2.150　（2）如图所示 （3） πD2I1r1 4L（I2－I1） 【解析】　（1）游标卡尺主尺读数为 50 mm，20 分度游标卡尺精确度为 0.05 mm，第 5 条 刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为 5×0.05 mm＝0.25 mm，所以该材料的长度为 50.25 mm＝5.025 cm；螺旋测微器固定刻度部分读数为 2.0 mm，可动刻度部分读数为 15.0×0.01 mm＝0.150 mm，因此该材料直径为2.150 mm． （2）标准电流表量程为 1.5 A，内阻为 6 Ω，可当电压表使用，将其与待测材料并联， 再与电流表 A2 串联，由于提供的滑动变阻器总电阻小于待测材料电阻，故需要将滑动变阻 器接成分压式电路． （3）通过并联电路特点，可知通过电阻 R1 的电流为 I2－I1，其两端电压 U＝ I1r1，所 以待测材料的电阻为 R1＝ I1r1 I2－I1，由电阻定律 R1＝ρL S，S＝πD2 4 ，解得：电阻率 ρ＝ πD2I1r1 4L（I2－I1）． 17．【答案】(1)4 N　(2)6.5 s 【解析】(1)无人机以最大升力起飞时的加速度:a＝ Δv Δt＝ 6 m/s－0 3 s ＝2 m/s2．由牛顿第二定律 F－Ff－mg＝ma，得 Ff＝4 N．12 (2)竖直向上加速阶段 x1＝1 2at21，x1＝9 m，匀速阶段 t2＝h－x1 v ＝3.5 s，t＝t1＋t2＝6.5 s． 18．【答案】(1)L0＋h L0 T0 (2) p0S＋mg p0S＋2mgL0 【解析】(1)气体Ⅱ这一过程为等压变化，初状态： 温度 T0、体积 V1＝L0S，末状态：温度 T、体积 V2＝(L0＋h)S，根据盖－吕萨克定律可得：V1 T0 ＝V2 T ，解得：T＝L0＋h L0 T0． (2)气体Ⅰ这一过程做等温变化，初状态：压强 p′1＝p0＋mg S ，体积 V′1＝L0S，末状态： 压强 p′2＝p0＋2mg S ，体积 V′2＝L′1S，由玻意耳定律得：p′1L0S＝p′2L′1S，解得：L′1＝ p0S＋mg p0S＋2mg L0． 19．【答案】见解析 【解析】(1)t2 时刻开始，两棒速度相等，由动量守恒定律有 2mv＝ mv0，由能量守恒定律有 Q＝1 2mv20－1 2(2m)v2，解得 Q＝1 4mv20，所以在 0～t2 时间内，回路产 生的焦耳热 Q 与磁感应强度 B 无关． (2)t1 时刻有 va－vb＝v0 2，回路中的电流 I＝ E 2R＝Blva－BLvb 2R ，此时棒 b 所受的安培力 F＝ BIL，由牛顿第二定律得棒 b 的加速度大小：a1＝F m＝B2L2v0 4mR ． (3)t2 时刻，两棒速度相同，均为 v＝v0 2，0～t2 时间内，对棒 b，由动量定理有：BI·Δt＝ mv－0，根据法拉第电磁感应定律有 E － ＝ΔΦ Δt ，根据闭合电路欧姆定律有 ，而 ΔΦ＝ BΔS＝BL(x－x0) ，解得 t2 时刻两棒之间的距离：x＝x0＋mv0R B2L2 ． 20．【答案】(1)2 m/s　(2)0.4 m/s　(3)0.12 【解析】(1)小球下摆过程，机械能守恒：mgr(1 －cos θ)＝1 2mv2，小球碰前瞬间的速度大小：v＝ gr＝2 m/s． (2)小球与小滑块碰撞前、后瞬间，由向心力公式可得：FT－mg＝mv2 r ，F′T－mg＝mv′2 r 由题意得：FT－F′T＝4.8 N，联立求得碰后瞬间小球的速度大小为：v′＝0.4 m/s． (3)小球与小滑块碰撞过程动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得： mv＝－mv′＋m2v1，解得：v1＝1.2 m/s 小滑块在木板上滑动过程中动量守恒，可得：m2v1＝(m1＋m2)v2，解得：v2＝0.6 m/s;由 能量守恒可得：μm2gL＝1 2m2v21－1 2(m1＋m2)v22，小滑块与木板之间的动摩擦因数 μ＝0.12． 2 EI R =