【物理】湖北省荆州市北门中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷

【物理】湖北省荆州市北门中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷

荆州市北门中学2019-2020学年高二下学期期末考试 物理试卷 一、单选题（本大题共6小题，共30.0分）‎ 1. 如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是　　‎ A. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 B. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 C. 闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 D. 闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 2. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是　‎ A. B. C. D. ‎ 3. 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为若发电机线圈的转速变为原来的，则　　‎ A. R消耗的功率变为 B. 电压表V的读数变为 C. 电流表A的读数变为2I D. 通过R的交变电流频率不变 1. 目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是(    )‎ A. 射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线弱 B. 氡的半衰期为天，4个氡原子核经过天后就一定只剩下1个氡原子核 C. 衰变成要经过8次衰变和8次衰变 D. 放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 2. 如图所示的两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域以初始位置为计时起点规定电流沿逆时针方向时电动势E为正，拉力F向右为正则以下关于线框中通过的电荷量q、感应电动势E、拉力F和产生的热量Q随时间t变化的图象正确的是 (    )‎ A. B. C. D. ‎ 3. 如图所示电路，电阻R与电阻R串联接在交变电源上，且RR，正弦交流电的表达式为ut，R和理想二极管D正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大并联，则R上的电功率为(    ) ‎ A. 10 W B. 15 W C. 25 W D. 30 W 二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）‎ 1. 在甲、乙两次不同的光电效应实验中，得到如图所示的相应的遏止电压随入射光频率变化图像图象，已知电子电荷量为e，则下列判断正确的是    ‎ A. 甲、乙图线斜率表示普朗克常数h B. 甲实验中金属的逸出功比乙实验中金属的逸出功大 C. 在能发生光电效应的前提下，用频率相同的光照射金属，甲实验中光电子的最大初动能比乙实验中光电子的最大初动能大 D. 在乙实验中用某一频率的光照射金属发生光电效应，用频率相同的光在甲实验中照射金属一定能发生光电效应 2. 如图所示是氢原子的能级图，当大量处于量子数的激发态的氢原子向低能级跃迁过程中，可能产生几种不同频率的光，用这些不同频率的光照射逸出功为的金属钙，下列说法正确的是　　 ‎ A. 能使金属钙发生光电效应的有三种频率的光 B. 能使金属钙发生光电效应的有四种频率的光 C. 从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为 D. 从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为 3. 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示为两个磁场的边界，磁场范围足够大一个边长为a、质量为m、电阻值为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图Ⅰ 位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的图Ⅱ位置时，线框的速度为，则下列说法正确的是   ‎ A. 在图Ⅱ位置时线框中的电功率为 B. 此过程中回路产生的电能为 C. 在图Ⅱ位置时线框的加速度大小为 D. 此过程中通过线框截面的电荷量为 1. 一含有理想变压器的电路如图所示，、、为“24V 2W”的灯泡，为理想交流电压表，a、b端接正弦交流电压源输出电压的有效值恒定。当开关S闭合时，灯泡均正常发光。下列说法正确的是     ‎ A. 变压器原、副线圈匝数比为1：2 B. 电压表的示数为72V C. 变压器的输入功率为8W D. 若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，灯泡可能会烧毁 三、实验题探究题（本大题共2小题，共16.0分）‎ 2. 图为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流，内阻，可变电阻R的最大阻值为，电池的电动势，内阻，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则________‎ 若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将________填“变大”、“变小”或“不变”．‎ 1. 现要求用下列所提供的器材测量一节干电池的电动势E。干电池电动势约为，内阻未知；电流表量程10mA，内阻约；阻值为和的定值电阻各一个；开关；导线若干。‎ 根据所给器材，下面所给的两个电路原理图中，应选择图________合理。‎ 在所选择的电路原理图中，应选择阻值为_________的定值电阻。‎ 若在用所选择的电路原理图测量中，闭合开关时电流表的示数为，闭合开关，断开电流表的示数为，则待测干电池的电动势__用已知物理量和测得物理量的符号表示 四、计算题（本大题共4小题，共44.0分）‎ 2. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。取求： ‎ 交流发电机产生的电动势的最大值； 从时刻开始计时，线圈转过时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向； 电路中交流电压表的示数； 从图示位置转过，整个回路的焦耳热？ ‎ 1. 如图所示，一个U形金属框架框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数相距的、相互平行，电阻不计且足够长其中MN边的电阻且垂直于。现有一个质量，电阻的导体棒ab，平行于MN的方向横放该框架上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度垂直于ab施加的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取． 求框架开始运动时ab速度v的大小；‎ 从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量，求该过程ab位移x的大小． ‎ ‎ ‎ 1. 钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子，设该粒子的质量为m电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速度为v，经电场加速后，沿ox方向进入磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，ox垂直平板电极，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与ox方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。 ‎ 写出钍核衰变方程；‎ 求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；‎ 求粒子在磁场中运动所用时间。 ‎ 2. 如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系坐标原点O在N板的下端的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角，AOx区域为无场区在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为的粒子不计重力，经过N板的小孔，从点垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限求： ‎ 平行金属板M、N获得的电压U； 粒子到达Q点时的速度大小 区域内匀强磁场的磁感应强度B； 粒子从P点射出到到达x轴的时间． ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1. D 2. A 3. B 4. D 5. B 6. C 7. CD 8. AC 9. AB 10. BD ‎ ‎11. 红；5；变大  ‎ ‎12. 甲  150    ‎ ‎13. 解：（1）由φ-t图线可知：φm=2.0×10-2Wb，T=6.28×10-2s 角速度为 所以， （2）产生的感应电动势的瞬时表达式为e=200cos100t 感应电流的瞬时表达式为 i=2cos60°=1A 电流方向abcda （3）电动势的有效值 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为 交流电压表的示数为  （4） 整个回路中产生的焦耳热为Q=I2（R+r）t=3.14J  ‎ ‎14. 解：（1）ab对框架的压力F1=m1g 框架受水平面的支持力FN=m2g+F1 依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力F2=μFN ab中的感应电动势E=Blv MN中电流I= MN受到的安培力F安= ​框架开始运动时F安=F2 由上述各式代入数据解得v=6m/s ​（2）闭合回路中产生的总热量Q总=Q=×0.1J=0.4J ‎ 由能量守恒定律，得Fx=m1v2+Q总 代入数据解得x=1.1m 答（1）框架开始运动时ab速度的大小v=6m/s；（2）该过程ab位移的大小x=1.1m。  ‎ ‎15. 解：（1）粒子的质量数：m=230-226=4，电荷数：z=90-88=2，所以放出的两种是氦核． 钍核衰变方程：90230Th→24He+88226Ra ①． （2）设粒子离开电场时速度为移v，对加速过程有② 粒子在磁场中有③ 由②、③得④ （3）粒子做圆周运动的回旋周期⑤ 粒子在磁场中运动时间⑥ 由⑤、⑥得⑦ 答：（1）写出钍核衰变方程90230Th→24He+88226Ra； （2）粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径为； （3）粒子在磁场中运动所用时间为  ‎ ‎16.解：根据法拉第电磁感应定律，闭合线圈产生的感应电动势为： E===kS  ① ‎ 因平行金属板M、N与电阻并联，故M、N两板间的电压为：  U=UR=E=kS  ② （2）带电粒子在M、N间做匀加速直线运动，有  qU=mv2 ③ 所以：v=‎ ‎ （3）带电粒子进入磁场区域的运动轨迹如图所示，有  qvB=m  ④ 由几何关系可得：   r+rcot45°=l  ⑤ 联立②③④⑤得：B=； （4）粒子在电场中做匀加速直线运动，则有  d=at12 根据牛顿第二定律得：q=ma 粒子在磁场中，有：  T=  t2=T 粒子在第一象限的无场区中，有  s=vt3 由几何关系得：s=r 粒子从P点射出到到达x轴的时间为：  t=t1+t2+t3 联立以上各式可得：   t=（2d+）； 答：（1）平行金属板M、N获得的电压U为kS； （2）粒子到达Q点时的速度大小是； （3）yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B=； （4）粒子从P点射出到到达x轴的时间为（2d+）  ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 解：A、B、闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流。故AB错误； C、D、闭合开关S 后，在增大电阻R 的过程中，电流减小，则通过线圈B的磁通量减小了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表G 中有b →a 的感应电流。故D正确，C错误； 故选：D。 电流表与线圈B构成闭合电路，当线圈中磁通量发生变化时，出导致线圈中产生感应电动势，从而可出现感应电流．根据右手螺旋定则可确定线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可判定感应电流方向． 考查右手螺旋定则、楞次定律，知道右手大拇指向为线圈内部的磁场方向，并还理解“增反减同”的含义．同时注意开关的闭合不会改变穿过线圈的磁通量．‎ ‎2. 解：黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B、D错误。 黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C错误A正确。 故选：A。 要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短。 顺利解决本题，一定要熟练记忆本深刻理解教材的基本的内容，这是我们学好物理的捷径。‎ ‎3. 解：A、B、线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面积为S，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，则产生的最大电动势为： Em=nBSω 原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为： 设原副线圈的匝数比为k，则副线圈两端的电压为：…① 当发电机线圈的转速变为原来的时，有：…② 副线圈两端的电压为：…③ 联立①③可知，，即电压表的读数变为U； 由：P= R消耗的电功率：，即R消耗的功率变为；故A错误，B正确； C、由变压器的特点可知，副线圈消耗的功率为原来的，则发电机产生的电功率变成原来的；由②可知，线圈产生的电动势是原来的，由P=UI可知，电流表的读数变成原来的 ‎．故C错误； D、发电机线圈的转速变为原来的，则原线圈中电流的频率变成原来的，所以副线圈中，通过R的频率变成原来的．故D错误。 故选：B。 根据交流电的产生以及最大值的表达式，分析交流电的最大值的变化，结合 当结合有效值与最大值之间的关系分析有效值的变化；结合变压器的特点分析副线圈上的电压的变化、功率的变化以及频率的变化。 本题考查了交流电的产生以及变压器的构造和原理，对交流电来说，当线圈的角速度减小时，不仅仅交流电的频率发生变化，交流电的最大值、有效值都会产生变化。‎ ‎4. 解：A、β射线的实质是电子流，γ射线的实质是电磁波，γ射线的穿透本领比较强．故A错误． B、半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用．故B错误． C、因为β衰变的质量数不变，所以α衰变的次数n=，在α衰变的过程中电荷数总共少16，则β衰变的次数．故C错误． D、β衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子．故D正确． 故选D． β射线的实质是电子流，γ射线的实质是电磁波；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；根据电荷数守恒、质量数守恒确定α衰变和β衰变的次数；β衰变的电子来自原子核中的中子转化为质子时产生的． 解决本题的关键知道衰变的实质，知道在衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒．‎ ‎5. 【分析】线框以速度v匀速穿过磁场区域，穿过线框的磁通量由磁场与面积决定，而面积却由线框宽度与位移决定，但位移是由速度与时间决定，所以磁通量是磁场、线框宽度、速度及时间共同决定。 由于线框匀速穿过方向不同的磁场，因此当在刚进入或刚出磁场时，线框的感应电流大小相等，方向相同．当线框从一种磁场进入另一种磁场时，此时有两边分别切割磁感线，产生的感应电动势正好是两者之和，所以电流是两者之和，且方向相反。线框中有感应电流，则由左手定则可确定安培力的方向，通过安培力公式可得出力的大小。由焦耳定律分析热量Q 与t的关系，即可选择图象。‎ 电磁感应与图象的结合问题，近几年高考中出现的较为频繁，在解题时涉及的内容较多，同时过程也较为复杂；故在解题时要灵活，可以选择合适的解法，如排除法等进行解答。‎ ‎【解答】D.在时间内：磁通量感应电动势E =BLv，保持不变，方向沿顺时针方向，为负值。拉力大小等于安培力大小，，保持不变，方向向右，为正值；产生的热量，Q与t成正比；故D错误。‎ A.在时间内：线框从第一个磁场开始进入第二磁场，磁通量存在抵消，磁通量均匀减小，在时刻，当线框从一种磁场进入另一种磁场正好处于一半时，磁通量为零，故A错误;‎ C.感应电动势E =2BLv，保持不变，方向沿逆时针方向，为正值;，拉力大小等于安培力大小，，保持不变，方向向右，为正值；故C错误; B.在时间内：感应电动势E =BLv，保持不变，方向沿逆时针方向，为正值，故B正确。 故选B。‎ ‎6. 【分析】二极管具有单向导向性，使得半个周期内R1被短路，另半个周期内R1和R2串联，从而即可求解R2上的电功率。‎ 本题考查了交变电流有效值的求解，以及电功率的求解，根据热效应求解有效值，根据电功率公式求解R2上的功率。‎ ‎【解答】电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，R2上的电压等于输入电压值，电压值取负值时，即在后半周期内，二极管电阻无穷大可看做断路，R1和R2串联在电路上，R2上的电压等于输入电压值的一半，据此可设加在R2的电压有效值为U，根据电流的热效应，在一个周期内满足：，解得：，则电阻R2上的电功率为：，故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎7. 【分析】根据光电效方程，Ekm=eUc，再依据图象的纵截距和斜率的含义，即可求解。  考查光电效应方程的应用，掌握图象的截距与斜率的含义，理解光电效应条件，注意图线斜率并表示普朗克常数h。‎ ‎【解答】A.根据光电效应方程结合Ekm=eUc，则有：，结合图象可知，甲、乙图线率表示普朗克常数h与电子电量e的比值，故A错误； C.在能发生电效的前提下，用频率相同的光照射金属，依据光电效应方程，甲金属的逸出功较小，甲实验中光电子的最大初动能比乙实验中光电子的最大初动能大，故C正确； B.由上可知图象的纵截距为，因此甲实验中金属的逸出功比乙实验金属的逸出功小，故B错误；‎ D.根据知，甲金属的极限频率小于乙金属的极限频率，乙实验中用某一频率的光照射金属发生光电效应，用频率相同的光在甲实验中照射金属一定能发生光电效应，故D正确。 故选CD。‎ ‎8. 解：A、大量处于量子数n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁过程中，只有从n=4跃迁到n=1，从n=3跃迁到n=1，从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于逸出功，可知能使金属钙发生光电效应的光只有三种，故A正确，B错误． C、从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，有：hv=-0.85+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能为：Ekm=hv-W0=12.75-3.20eV=9.55eV，故C正确，D错误． 故选：AC． 当光子能量大于金属的逸出功时，会发生光电效应，能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，结合光电效应方程求出光电子的最大初动能． 本题考查了光电效应方程、能级跃迁的综合运用，知道能级差越大，辐射的光子能量越大．以及掌握光电效应方程，并能灵活运用．‎ ‎9. 【分析】线框中产生的感应电动势为，由求出电功率。线框的动能转化为电能，根据能量守恒定律求解电能。 安培力F=BIa、，线框所受的合外力为2F，根据牛顿第二定律求解加速度。根据，求解电量。 本题中线框左右两边都切割磁感线产生感应电动势，总电动势为，不等于。根据能量守恒和牛顿运动定律研究电磁感应中力学问题，是常用的基本规律。‎ ‎【解答】A.线框中产生的感应电动势为，线框中的电功率为 ‎，故A正确； B.根据能量守恒定律得：线框中产生的电能为，故B正确； C.线框所受的安培力的合力为，由牛顿第二定律得：，故C错误； D.在位置Ⅱ时，线框的磁通量为零，线框磁通量的变化量，此过程中通过线框截面的电量为，故D错误。 故选AB。‎ ‎10. 【分析】由于灯泡正常发光，故原副线圈的电流由灯泡的额定值解得，由于理想变压器原副线圈电流与匝数成反比，从而解得原副线圈匝数比；由于副线圈端电压为灯泡的额定电压，由原副线圈端电压与匝数成正比解得原线圈端电压，从而解得电压表示数；由原线圈电流与原线圈端电压的乘积解得变压器的输入功率；若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，当三灯泡正常发光时，由灯泡额定电流解得流过原线圈的电流，由原副线圈电流与匝数成反比，解得灯泡1中的电流，通过该电流与其额定电流的大小，判断灯泡L1是否可能会烧毁。‎ 本题主要考查理想变压器的功率关系、及相应的动态分析，难度一般。‎ ‎【解答】A.由于三灯泡正常发光，故原线圈电流为：，副线圈电流为：；由于理想变压器原副线圈电流与匝数成反比，故变压器原、副线圈匝数比为：，故A错误；‎ B.由题意可知，副线圈端电压为24V，由于理想变压器电压与匝数成正比，由解得原线圈端电压为，故电压表的示数为：，故B正确；‎ C.由解得变压器的输入功率为，故C错误；‎ D.若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，则副线圈电流增大，原线圈中电流也增大，超过灯泡L1的额定电流，可能会烧毁；故D正确。‎ ‎​故选BD。‎ ‎11.‎ ‎ 【分析】 本小题了考查欧姆表的结构、测量原理，同时还要注意测量误差应如何来分析。 根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断读数，以及电池电动势变小，内阻变大时测量结果的变化。 【解答】（1）欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；‎ 当两表笔短接（即Rx=0）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系得；当指针指在刻度盘的正中央时，有，代入数据可得RX=R内=5kΩ； 当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。 故答案为：红；5；变大。‎ ‎12. 【分析】根据实验原理与实验器材选择实验电路、选择实验器材、应用闭合电路的欧姆定律求出电源电动势。 本题考查了实验电路的选择、实验器材选择、求电源电动势，知道实验原理、掌握实验器材的选择原则、应用闭合电路欧姆定律即可正确解题。‎ ‎【解答】①根据电源的电动势与电流表的量程，可知，电路的中的最小电阻为150Ω，所以应选择甲图； ②所选择的电路中原理图中，为保护电流表，R1应选择阻值较大的电阻，即为150Ω； ③根据闭合电路欧姆定律，列出两个方程，即：， ，解得：。 故答案为：①甲；  ②150； ③‎ ‎13. （1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω，根据Φ-t图线得出周期T以及角速度。从而求出感应电动势的最大值。 （2）图中是以垂直于中性面开始计时的，所以感应电动势的瞬时表达式：e=Emcos（ωt），根据求得感应电流的瞬时表达式，代入即可求得大小，判断方向。 （3）根据闭合电路的欧姆定律求得电压，是有效值。 （4）根据求得通过线圈的电荷量，根据Q=I2（R+r）t求出产生的焦耳热。 ‎ ‎​解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及知道峰值与有效值的关系。‎ ‎14. 本题是电磁感应中的力学问题，考查电磁感应、焦耳定律、能量守恒定律定律等知识综合应用和分析能力，关键要把握框架刚开始运动的临界条件。 （1）ab向右做切割磁感线运动，产生感应电流，此电流流过MN，MN受到向右的安培力，当安培力等于最大静摩擦力时，框架开始运动。根据安培力、欧姆定律和平衡条件等知识，求出速度； （2）先根据MN上产生的热量Q求出回路产生的总热量，再依据能量守恒求解位移。‎ ‎15. 放射性元素衰变时，满足质量数和核电荷数守恒．衰变后的粒子被电场加速后，进入磁场被偏转．由动能定理可求出加速速度，再由洛伦兹力提供向心力来求出轨道半径，并由几何关系来算出圆弧对应的圆心角，最终确定运动所用的时间． 由动能定理求出加速速度时，注意电场力做功的正负；在磁场中做匀速圆周运动时，解题三步曲：定圆心、画圆弧、求半径．‎ ‎16. （1）根据法拉第电磁感应定律，求出闭合电路的电动势，即得到平行金属M、N获得的电压U； （2）由动能定理求出粒子经过MN间的电场加速度获得的速度． （3）正确画出粒子在磁场中的运动轨迹，根据几何关系找出粒子运动的半径的大小，根据牛顿第二定律和向心力公式求得磁场的磁感应强度； （4）粒子从P点射出到到达x轴的时间为三段运动过程的时间之和． 本题是粒子在磁场中匀速圆周运动和电磁感应的综合．磁场中圆周运动常用方法是画轨迹，由几何知识求半径．‎