吉林省四平市2021届新高考物理二模试卷含解析

吉林省四平市2021届新高考物理二模试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。

1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，如图所示，其轨道近地点高度约为440km ，远地点高度约为2060km ；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km 的地球同步轨道上。

设东方红一号在近地点的加速度为a 1，线速度为v 1，环绕周期为T 1，东方红二号的加速度为a 2，线速度为v 2，环绕周期为T 2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a 3，自转线速度为v 3，自转周期为T 3，则a 1、a 2、a 3，v 1、v 2、v 3，T 1、T 2、T 3的大小关系为（ ）
A ．T 1>T 2=T 3
B ．a 1>a 2>a 3
C ．a 3>a 1>a 2
D ．v 1>v 3>v 2
【答案】B
【解析】
【详解】 A ．根据开普勒第三定律3
2a k T
=可知轨道半径越大的卫星，周期越大，由于东方红二号卫星的轨道半径比东方红一号卫星的轨道半径大，所以东方红二号卫星的周期比东方红一号卫星的周期大；东方红二号卫星为同步卫星，与赤道上的物体具有相同的周期，即有
312T T T <=
故A 错误；
BC ．根据万有引力提供向心力，则有
2 GMm ma r
= 解得
2GM a r
= 轨道半径越大的卫星，加速度越小，所以东方红二号卫星的加速度比东方红一号卫星的加速度小；东方红二号卫星为同步卫星，与赤道上的物体具有相同的周期，根据2
24a r T
π=可知东方红二号卫星的加速度比固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度大，即有
123a a a >>
故B 正确，C 错误；
D ．根据万有引力提供向心力，则有
22GMm v m r r
= 解得
GM v r
= 轨道半径越大的卫星，线速度越小，所以东方红二号卫星的线速度比东方红一号卫星的线速度小；根据2r v T
π=可知东方红二号卫星的线速度比固定在地球赤道上的物体随地球自转的线速度大，即有 123v v v >>
故D 错误；
故选B 。

2．如图所示，在O 点处放正点电荷，以水平线上的某点O′为圆心，画一个圆与电场线分别相交于a 、b 、c 、d 、e ．则下列说法正确的是 ( )
A ．b 、e 两点的电场强度相同
B ．b 、c 两点间电势差等于e 、d 两点间电势差
C ．a 点电势高于c 点电势
D ．负电子在d 点的电势能大于在b 点的电势能
【答案】B
【解析】
【详解】
b 、e 两点到点电荷O 的距离相等，根据可知两点处的电场强度大小相等，但是方向不同，故电场强度不同，A 错误；b 、e 两点到点电荷O 的距离相等，即两点在同一等势面上，电势相等，
c 、
d 两点到点电荷O 的距离相等，即两点在同一等势面上，电势相等，故b 、c 两点间电势差等于
e 、d 两点间电势差，B 正确；在正电荷产生的电场中，距离点电荷越近，电势越高，故a 点的电势低于c 点的电势，b 点电势低于d 点电势，而负电荷在低电势处电势能大，故负电子在d 点的电势能小于在b 点的电势能，CD 错误；
【点睛】
本题的关键是掌握点电荷电场规律：①距离正点电荷越近，电势越高，电场强度越大，②在与点电荷等距的点处的电势相等，③负点电荷在低电势处电势能大．
3．如图，固定的粗糙斜面体上，一质量为m的物块与一轻弹簧的一端连接，弹簧与斜面平行，物块静止，弹簧处于原长状态，自由端位于O点。

现用力F拉弹簧，拉力逐渐增加，使物块沿斜面向上滑动，当自由端向上移动L时。

则（）
mgL
A．物块重力势能增加量一定为sin
B．弹簧弹力与摩擦力对物块做功的代数和等于木块动能的增加量
C．弹簧弹力、物块重力及摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量
D．拉力F与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量
【答案】D
【解析】
【详解】
A．自由端向上移动L时，物块发生的位移要小于L，所以物块重力势能增加量一定小于mgLsinθ，故A 错误；
B．物块受重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力，支持力不做功，根据动能定理知：重力、弹簧的拉力、斜面的摩擦力对物块做功的代数和等于物块动能的增加量，故B错误；
C．物块的重力做功不改变物块的机械能，根据机械能守恒定律得：弹簧弹力、摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量，故C错误；
D．对弹簧和物块组成的系统，根据机械能守恒定律得：拉力F与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量，故D正确。

故选D。

4．如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为m1、m2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m1搁置在斜面上．下述正确的是（）
A．如果m1、m2均静止，则地面对斜面没有摩擦力
B．如果m1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力
C．如果m1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向左的摩擦力
D．如果m1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动，以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，其受力情况如图1，由平衡条件得知，地面对斜面没有摩擦力．故A正确，B错误．
如果m1沿斜面向上加速运动，将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2，根据牛顿第二定律可知，整体有水平向右分加速度，则地面对斜面有向右的摩檫力．故C错误．与C项同理可知，如果m1沿斜面向下加速运动，其加速度沿斜面向下，整体有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对斜面有向左的摩檫力．故D错误．
故选A.
5．如图，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc
的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场，不计粒子的重力，则（）
A．粒子带正电
B．电场的方向是由c指向b
C．粒子在b点和d点的动能相等
D．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为 ∶2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，偏转方向往右，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；
B．粒子从e点射出时，速度方向与bd的夹角为45 ，即水平向右射出，在电场中做类平抛运动，从b点射出电场，所受电场力方向由c指向b，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，则电场方向由b指向c，故B错误；
C．粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功，但在e到b的类平抛运动过程中，电场力做下功，则粒子在b 点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D．假设ab边长的一半为r，粒子从d点射入磁场的速度为v，因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de
除以速率v，即π
2
r
v
，粒子在电场中做类平抛运动，其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运
动，分位移为r，可得粒子在电场中运动时间为r
v
，故D正确。

故选D。

6．下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大
D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的，根据
L x
d λ
∆=
可知a的波长小于b的波长，a光的频率大于b光的频率，a光的折射率大于b光的折射率，则根据c
n
v
=
可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小，A错误；
B．根据
1
sin C
n
=
可知从同种介质中射入真空，a光发生全反射的临界角小，B错误；
C．发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C错误；
D．a光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，D正确。

故选D。

【点睛】
此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式
L x
d λ
∆=，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小．
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．下列说法正确的是________。

A．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现
B．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵不会增加
C．晶体在物理性质上可能表现为各向同性
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E.热量可以从低温物体传给高温物体
【答案】ACE
【解析】
【分析】
【详解】
A．液体的表面张力是分子力作用的表现，外层分子较为稀疏，分子间表现为引力；浸润现象也是分子力作用的表现，故A正确；
B．根据热力学第二定律，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，故B错误；
C．单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性，故C正确；D．扩散现象是分子无规则热运动的结果，不是对流形成的，故D错误；
E．热量不能自发的从低温物体传给高温物体，但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，
故E正确。

故选ACE。

8．下列说法正确的是
A．大气中PM1．5的运动是分子的无规则运动
B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C．扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
D．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
【答案】BC
【解析】
试题分析：大气中PM1．5的运动是固体颗粒的无规则运动，选项A错误；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项B正确；扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，温度越高越明显，选项C 正确；热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项D 错误；故选BC.
考点：晶体和非晶体；布朗运动和扩散现象；热力学第二定律.
9．如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。

在斜劈转动的角速度ω缓慢增加的过程中，下列说法正确的是（）
A．斜劈对物块的支持力逐渐减小
B．斜劈对物块的支持力保持不变
C．斜劈对物块的摩擦力逐渐增加
D．斜劈对物块的摩擦力变化情况无法判断
【答案】AC
【解析】
【详解】
物块的向心加速度沿水平方向，加速度大小为a=ω2r，设斜劈倾角为θ，对物块沿AB方向
f-mgsinθ=macosθ
垂直AB方向有
mgcosθ-N=masinθ
解得
f=mgsinθ+macosθ
N=mgcosθ-masinθ
当角速度ω逐渐增加时，加速度a逐渐增加，f逐渐增加，N逐渐减小，故AC正确，BD错误。

故选AC。

10．2019年8月19日20时03分04秒，我国在西昌卫星发射中心利用长征三号乙增强型火箭发射中星18号同步通信卫星，下列说法正确的是（）
A．中星18号同步通信卫星可定位在北京上空
B．中星18号同步通信卫星的运动周期为24h
C．中星18号同步通信卫星环绕地球的速度为第一宇宙速度
D．中星18号同步通信卫星比近地卫星运行角速度小
【答案】BD
【解析】
【详解】
A．中星18号同步通信卫星轨道面与赤道面是共面，不能定位在北京上空，故A错误；
B．其运动周期为24h，故B正确；
C．根据
2
2
Mm v
G m
r r
=可得：
v=
中星18号同步通信卫星环绕地球的速度小于第一宇宙速度即近地卫星的环绕速度，故C错误；
D．中星18号同步通信卫星轨道高于近地卫星轨道，运行角速度比近地卫星运行角速度小，故D正确。

故选：BD。

11．下列关于热力学定律的说法正确的是_______。

A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等
B．外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加
C．可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时吸收热量温度升高，然后向房间自动释放热量供暖，然后再把热量吸收回去，形成循环供暖，只需要短时间供热后即可停止外界供热
D．低温系统可以向高温系统传递热量
E.无论科技如何进步与发展，绝对零度都不可以达到
【答案】ADE
【解析】
【分析】
【详解】
A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等，A正确；
B．外界做正功，有可能同时放热，内能的变化不确定，B错误；
C．根据热力学第二定律，题中所述的问题不可能实现，选项C错误；
D．低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变化，D正确；
E．绝对零度不可以达到，E正确．
故选ADE。

12．如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd 与p轴平行，ab的延长线过原点，则下列说法中正确的是（）
A．气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积
B．从状态b到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能
C．从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加
D．从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变
E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功
【答案】BCE
【解析】
【详解】
A．因ab连线过原点，可知是等容线，则气体在状态a时的体积等于在状态b时的体积，选项A错误；B．从状态b到状态a的过程，气体体积不变，则对外做功为零，即W=0，根据∆U=W+Q可知，气体吸收的热量一定等于其增加的内能，选项B正确；
C．从状态c到状态d的过程，气体的温度不变，压强变大，体积减小，则气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加，选项C正确；
D．从状态a到状态d的过程，气体压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外做功，内能变大，选项D错误；
E．从状态b到状态c的过程，气体温度升高，体积变大，内能增加，对外做功，根据∆U=W+Q可知，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功，选项E正确。

故选BCE。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。

AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为Cʹ。

重力加速度为g。

实验步骤如下：
①用天平称出物块Q的质量m；
②测量出轨道AB 的半径R 、BC 的长度L 和CCʹ的长度h ；
③将物块Q 在A 点从静止释放，在物块Q 落地处标记其落点D ；
④重复步骤③，共做10次；
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到Cʹ的距离s 。

（1）请用实验中的测量量表示物块Q 到达C 点时的动能E kc =_________以及物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数µ=_________。

（2）实验步骤④⑤的目的是__________________。

如果实验测得的µ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是________。

（写出一个可能的原因即可）。

【答案】2
4mgs h
24R s hL μ- 减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力 【解析】
【分析】
考查实验“测物体间的动摩擦因数”。

【详解】
[1]．离开C 后，物块做平抛运动：
水平方向：
C s v t =
竖直方向：
212
h gt = 物块在C 点的动能： 2kC c 12E mv =
解得：
2kC 4mgs E h
=； [2]．从A 到B ，由动能定理得：
kB 0mgR E =-
则物块到达B 时的动能：
kB E mgR =
由B 到C 过程中，由动能定理得：
C 22f B 1122W mv mv --=
克服摩擦力做的功：
2
f 4mgs W mgR h
=－ B 到C 过程中，克服摩擦力做的功：
f W m
g μ=
得：
2
4R s L hL
μ=-； [3]．实验步骤④⑤的目的是测平均值，减少偶然误差；
[4]．实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，很有可能就是其它地方有摩擦，比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。

14．某同学利用电磁打点计时器、光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。

气垫导轨装置如图（a ）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、光电门等组成，气垫导轨大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平，向气垫导轨通入压缩空气：
②把电磁打点计时器固定在紧靠气垫导轨右端，将纸带客穿过打点计时器，并固定在滑块1的右端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向且在同一直线上；
③在小滑块2上固定一个宽度为d 的窄遮光片，把滑块2放在气垫导轨中间附近，使滑块2开始时处于静止状态；
④先______，然后滑块1一个向左的初速度，让滑块1带动纸带一起向左运动，滑块1和2发生碰撞，纸带
记录滑块1碰撞前后的运动情况，纸带左端是滑块1碰前运动的记录情况，纸带右端是滑块1碰后运动的记录情况。

⑤记录滑块2通过光电门时遮光片的遮光时间t ；
⑥取下纸带，重复步③④⑤，选出理想的纸带如图（b ）所示，测出遮光片宽度 2.1mm d =，并计算遮光片遮光时间的平均值0.700ms t =；
⑦测得滑块1的质量为0.300kg ，滑块2的质量为0.100kg 。

完善实验步骤④的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02s 打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量大小为
______kg m/s ⋅；两滑块相互作用以后系统的总动量大小为______kg m/s ⋅（保留三位有效数字）。

(3)分析碰撞前后的总动量本实验可以得到的结论是：______。

【答案】先接通打点计时器电源 0.600 0.595 在允许误差范围内，通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒
【解析】
【详解】
（1）[1]为了打点稳定，实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块1。

（2）[2]作用前系统的总动量为滑块1的动量，
010p m v =
而
00.12 m/s 2 m/s 0.023
v =
=⨯ 所以 00.300 2 kg m/s 0.600kg m/s p =⨯⋅=⋅
[3]作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和，且此时滑块1速度v 1为
10.059 m/s 0.983m/s 0.023
v ==⨯ 滑块2速度v 2为
3
232.110 m/s 3m/s 0.70010
v --⨯==⨯ 以两滑块相互作用以后系统的总动量大小
11220.3000.983 kg m/s 0.100 3 kg m/s 0.595 kg m/s p m v m v =+=⨯⋅+⨯⋅=g
（3）[4] 分析碰撞前后的总动量本实验可以得到的结论是在允许误差范围内，通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．应用DIS 实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，计算机屏幕显示如图所示的
p t -图像，已知
在状态B 时气体体积为3B V L =。

(i)求状态A 的压强；
(ii)求D B →过程中外界对气体做的功。

【答案】 (i) 0.75atm A p = (ii) 75J -
【解析】
【详解】
(i)B A →过程等容变化，由查理定律得
1.0atm (27391)K 273K
A P =+ 解得
0.75atm A p =
(ii) D B →过程等压变化，由盖—吕萨克定律得
273K (27391)K
D B V V =+ 解得
2.25L D V =
该过程中体积增大，外界对气体做负功
533110Pa (2.253)()10m 75J B D B W p V V -=-=⨯⨯-⨯=-
16．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l = 0.5m ，左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻．一质量m = 0.1kg ，电阻r = 0.1Ω的金属棒MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.4T ．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a = 2m/s 2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x = 9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1：Q 2= 2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求
（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q ；
（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2；
（3）外力做的功W F ．
【答案】（1）4.5C （2）1.8J （3）5.4J
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设棒匀加速运动的时间为Δt ，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx ，
由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：
由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：
通过电阻R 的电荷量为：q = IΔt
联立以上各式，代入数据解得：q =4.5C
（2）设撤去外力时棒的速度为v ，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：
设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W ，由动能定理得：
W = 0－mv 2
撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q 2= －W
联立以上各式，代入数据解得：Q 2=1.8J
（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1:Q 2=2:1
可得：Q 1=3.6J
在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：W F = Q 1 + Q 2
联立以上各式，代入数据解得：W F =5.4J
17．两平行金属导轨水平放置，导轨间距0.8m d =。

一质量0.2m kg =的金属棒ab 垂直于导轨静止放在紧贴电阻R 处，电阻0.1R =Ω，其他电阻不计。

矩形区域MNQP 内存在有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小0.25T B =，0.85m MN PQ x ===金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为0.4μ=，电阻R 与边
界MP 的距离0.36m s =。

某时刻金属棒ab 在一水平外力作用下由静止开始向右匀加速穿过磁场，其加速度大小22m/s a =，g 取210m/s 。

(1)求金属棒ab 穿过磁场的过程中平均电流的大小；
(2)若自金属棒ab 进入磁场开始计时，求金属棒ab 在磁场中运动的时间内，外力F 随时间t 变化的关系。

(3)求金属棒ab 穿过磁场的过程中所受安培力的冲量的大小I 安。

【答案】 (1)3.4A ；(2)()1.680.8F t N =+其中210.5v v t s a
-=≤
；(3)0.34N s ⋅。

【解析】
【详解】 (1)设金属棒ab 到达磁场左、右边界MP 、NQ 时的速度分别为1v 、2v 则有
212v as =
()222v a s x =+
解得
1 1.2m/s v =
2 2.2m/s v =
由电磁感应规律，金属棒ab 的平均感应电动势
122
v v E Bdv Bd +== 金属棒ab 穿过磁场的过程中平均电流的大小
E I R
= 联立以上各式，解得
3.4A I =。

(2)金属棒ab 在磁场中运动时产生感应电动势，金属棒中有感应电流，则金属棒速度为v 时受到的安培力
22B d v F Bld R
==安
由牛顿第二定律得
F mg F ma μ--=安
又因为
1v v at =+
所以在金属棒ab 进入磁场后，拉力 ()221B d v at F ma mg R
μ+=++ 代入数据得
()1.680.8N F t =+
其中210.5v v t s a
-=≤。

(3)由(2)可知，金属棒在通过磁场的过程中所受安培力的大小
()22
1B d F v at R
=+安 画出安培力随时间变化的图象如图乙所示
乙
图中
22110.48N B d v F R
== 22220.88N B d v F R
== 金属棒穿过磁场的过程中，其受到的安培力的冲量即为图线与横轴所围图形的面积，即 120.34N s 2
F F I t +==⋅安。