2020年浙江高考物理考前冲刺试卷(二)及答案解析

2020年浙江高考物理考前冲刺试卷（二）
题号一二三四总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；
2．请将答案正确填写在答题卡上。

第I卷（选择题）
评卷人得分
一、单选题
1．以下各物理量属于矢量的是（）
A．质量B．时间C．电流D．磁感应强度2．2012年12月26日，世界上最长的高铁京广线全线开通．如图所示，京广高铁从北京出发，经石家庄、郑州、武汉、长沙、衡阳，到达广州，途经北京、河北、河南、湖北、湖南、广东等6省市，全程2230公里，全程运行时间8小时．同学们根据上述材料，可以求出（）
A．北京到广州的路程B．北京到广州的平均速度
C．北京到广州的加速度D．北京到广州的位移
3．一只小鸟飞停在一棵细树枝上，随树枝上下晃动，从最高点到最低点的过程中，小鸟（）
A．一直处于超重状态B．一直处于失重状态
C．先失重后超重D．先超重后失重
4．“跳跳鼠”是很多小朋友喜欢玩的一种玩具（图甲），弹簧上端连接脚踏板，下端连接跳杆（图乙），人在脚踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧将人向上弹起，最终弹簧将
跳杆带离地面（）
A．不论下压弹簧程度如何，弹簧都能将跳杆带离地面
B．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为
人的动能
C．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人一直向上加速运动
D．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人的加速度先减小后增大
5．如图所示，“共享单车”极大地方便了老百姓的出行，某高档“共享单车”通过变速器调整链条在轮盘和飞轮的挂入位置，改变行驶速度。

轮盘和飞轮的齿数如下表所示：
名称轮盘飞轮
A轮B轮C轮D轮E轮齿数N/个48 39 24 18 13
则下列说法正确的是（）
A．当A轮与C轮组合时，两轮的转速之比为1∶1
B．当A轮与C轮组合时，两轮边缘上的点的线速度大小之比为1∶2
C．当B轮与E轮组合时，两轮角速度之比为1∶3
D．当B轮与E轮组合时，两轮边缘上的点的向心加速度大小之比为3∶1
6．如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动．若该同学上半身的质量约为全身
质量的3
5
，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，
则她克服重力做的功W和相应的功率P约为（）
A．W=4500J P=75W B．W=450J P=7.5W
C．W=3600J P=60W D．W=360J P=6W
7．教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。

第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。

第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂
起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。

下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（）
A．图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变
B．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变
C．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动
D．图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动
8．将长为L的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直于纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图所示．若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是（）
A．ILB，水平向左B．ILB，水平向右
C．3ILB
π
，水平向右D．
3ILB
π
，水平向左
9．质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30°，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是（）A．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．小球的加速度为重力加速度的位置共有三个
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能增加量大于mgh
10．家电待机耗电问题常常被市民所忽略。

北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。

在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。

据最新
统计温州市的常住人口约1000万人，参考下表数据，估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为（ ） 家庭常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 户均数量（台）
2 1 2 1 电器待机功耗（W/台）
10 20 40 40 A ．4×105度 B ．4×107度
C ．4×109度
D ．4×1011度 11．如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角θ=30°．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行，且小球A 正好静止在斜面中点．在小球A 的正下方地面处固定放置一带电小球B ，两球相距为d ．已知两球的质量均为m 、电荷量均为+q ，静电力常量为k ，重力加速度为g ，两球均可视为点电荷．则下列说法不正确的是（ ）
A ．两球之间的库仑力F =k 2
2q d
B ．当2q mg d
k =时，斜面对小球A 的支持力为3mg C ．当2q mg d k
=时，细线上拉力为0 D ．将小球B 移到斜面底面左端C 点，当
2q mg d k =时，斜面对小球A 的支持力为0 12．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a 和b 以及一对磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的.使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.00mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 pV ，磁感应强度的大小0.040T 。

则血流的速度的近似值和电极a 、b 的正负为（ ）
A ．1.3m/s ，a 负、b 正
B ．2.7m/s ，a 正、b 负
C ．1.3m/s ，a 正、b 负
D ．2.7m/s ，a 负、b 正
二、多选题
13．用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距小于b光的条纹间距，则（）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的光强大于b光的光强
C．a光的光子能量大于b光的光子能量
D．a、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光一定发生光电效应14．如图所示为一质点的简谐运动图象。

由图可知（）
A．质点的运动轨迹为正弦曲线
B．t=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动
C．t=0.25s时，质点的速度方向与位移的正方向相同
D．质点运动过程中，两端点间的距离为0.1m
15．如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束单色光。

下列说法中正确的是（）
A．a、b两束单色光相互平行
B．a光在玻璃中的传播速度大于b光
C．在玻璃中a光全反射的临界角大于b光
D．用同一双缝干涉装置进行实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
第II卷（非选择题）
三、实验题
16．如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探
究做功与物体速度变化的关系”的实验，实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。

(1)实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。

若要完成该实验，必需的实验器材还有其中的________________。

(2)为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________________运动。

(3)实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。

这样做的目的是________(填字母代号)。

A．避免小车的运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
17．在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：
(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d＝________cm。

(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L1，对应振动周期为T1；第二次测得悬线长为L2，对应单摆的振动周期为T2，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_________________。

18．在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究
（1）实验还需下列器材中的__________（多选）；
（2）实验中，上图中变压器的原线圈接“0，8”接线柱，副线圈接线“0，4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，则所接电源电压档位为___________。

A．18.0V B．10.0V C．5.0V D．2.5V
评卷人得分
四、解答题
19．如图，一质量m=0.4kg的滑块（可视为质点）静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点。

对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P=10.0W。

经过一段时间后撒去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为25.6N。

已知轨道AB的长度L=2.0m，半径OC和竖直方向的夹角α=37°，圆形轨道的半径R=0.5m。

（空气阻力可忽略，g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）滑块运动到C点时速度v c的大小；
（2）B、C两点的高度差h及水平距离x?
（3）水平外力作用在滑块上的时间t?
20．如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L ＝1m ，两轨道之间用电阻R ＝2Ω连接，有一质量m ＝0.5kg 的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B ＝2T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。

现用水平拉力F 沿轨道方向拉导体杆，使导体杆从静止开始做匀加速运动。

经过位移x ＝0.5m 后，撤去拉力，导体杆又滑行了x ′＝1.5m 后停下。

求：
(1) 整个过程中通过电阻R 的电荷量q ；
(2) 拉力的冲量大小I F ；
(3) 整个过程中导体杆的最大速度v m ；
(4) 在匀加速运动的过程中，拉力F 与时间t 的关系式。

21．水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置，如图是其主体原理侧视图．图中111aa bb cc 为一级真空加速管，中部1bb 处有很高的正电势ϕ，1aa 、1cc 两端口均有电极接地(电势为零)；1cc 、1dd 左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场； 111dd ee ff 为二级真空加速管，其中1ee 处有很低的负电势ϕ-，1dd 、1ff 两端口均有电极接地(电势为零)．有一离子源持续不断地向1aa 端口释放质量为m 、电荷量为e 的负一价离子，离子初速度为零，均匀分布在1aa 端口圆面上．离子从静止开始加速到达1bb 处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离，成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；
这些正二价离子从1cc 端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回1dd 端口继续加速到达1ee 处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子．已知1aa 端口、1cc 端口、1dd 端口、1ff 端口直径均为L ，1c 与1d 相距为2L ，不考虑离子运动过程中受到的重力，不考
虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化，370.6sin ︒=，370.8cos ︒=，求：
(1) 离子到达1ff 端口的速度大小v ；
(2) 磁感应强度度大小B ；
(3) 在保证(2)问中的B 不变的情况下，若1aa 端口有两种质量分别为2
16
()5m m =、2214()15
m m =，电荷量均为e 的的负一价离子，离子从静止开始加速，求从1ff 端口射出时含有m 1、m 2混合离子束的截面积为多少．
2020年浙江高考物理考前冲刺试卷（二）
参考答案
1．D
【解析】
矢量是既有大小，又有方向的物理量；
AB．质量、时间只有大小而没有方向，都是标量，选项AB错误；
C．电流有大小和方向，但电流的合成不满足平行四边形定则，也是标量，选项C错误；D．磁感应强度有大小，也有方向，是矢量，故选项D正确。

2．A
【解析】
北京到广州全程2230公里，指的是的路程，选项A正确；北京到广州的直线距离未知，即位移未知，不能求北京到广州的平均速度，选项B、C、D错误；
考点：路程和位移
3．C
【解析】
小鸟随树枝从最高点先向下加速后向下减速到最低点，所以小鸟先处于失重状态，后减速处于超重状态，故C正确．
点晴：解决本题关键理解超重与失重主要看物体的加速度方向，加速度方向向上，则物体超重，加速度方向向下，则物体失重。

4．D
【解析】
当弹簧下压的程度比较小时，弹簧具有的弹性势能较小，弹簧不能将跳杆带离地面，故A 错误；从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能转化为人的动能和重力势能，故B 错误；从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，开始弹力大于重力，人向上加速，弹簧逐渐恢复性变，弹力逐渐减小，加速度逐渐减小；后来弹力小于重力，人的加速度反向增加，所以人的加速度先减小后增大，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．
5．C
【解析】
AB ．A 轮与C 轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为2∶1，转速之比为1∶2，选项A 、B 错误；
CD ．B 轮与E 轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为3∶1，转速之比为1∶3，角速度之比为1∶3，轮边缘上的点的向心加速度之比为1∶3，选项C 正确，D 错误。

6．A 【解析】
每次上半身重心上升的距离均为0.3m ，则她每一次克服重力做的功：W =
35mgh=35
×50×10×0.3=90 J ；1分钟内克服重力所做的功：W 总=50W=50×90=4500 J ；相应的功率约为：
4500
7560
W P W t =
总＝＝，故A 正确，BCD 错误，故选A 。

7．C
【解析】图甲中，仅仅调换N 、S 极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故AB 均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故选项C 正确，D 错误；故选C. 8．D 【解析】
弧长为L ，圆心角为60°，则弦长：3L
AC π
=
，导线受到的安培力：F =BI •AC =3
ILB
π
，由
左手定则可知，导线受到的安培力方向：水平向左；故D ，ABC 错误。

9．B 【解析】
小球A 运动过程如右图所示：
当小球滑至C 点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位置的下方，故A 错误。

在图中A 、D 两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A 、C 、D 三个，故B 正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C 错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒．根据系统机械能守恒定律可知，小球从A 到B 全过程中增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgh ，故D 错误．所以B 正确，ACD 错误． 10．C 【解析】
温州市的常住人口约1000万人，平均每户的人口按3人计算，温州大约330万户家庭，一个家庭电器的待机功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W ；所有用电器待机的总功为：W =NPt =330×104×0.16kW×（360×24h ）=456192×104KW•h≈4.6×109度；故选C 。

11．C 【解析】
A ．依据库仑定律，则两球之间的库仑力大小为F = k 2
2q d
，故A 正确；
BC ．当q
d
k 2
2q d
= 12mg ，
对球受力分析，如图所示：
根据矢量的合成法则，依据三角知识，则斜面对小球A 的支持力为N =
； T =
1
4
mg ，故B 正确，C 错误； D ．当小球B 移到斜面底面左端C 点，对球受力分析，如图所示：
依据几何关系可知，T 与F 的夹角为120∘，当q d =时，即有k 2
2q 4d
=mg ，根据矢量
的合成法则，则有电场力沿垂直斜面方向的分力与重力沿垂直斜面方向的分力等值反向，那么斜面对小球A 的支持力为N =0，故D 正确； 本题选择错误的答案，故选C. 12．C 【解析】
血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则a 带正电，b 带负电．最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则有：U
Bqv q d
=，代入数据解得：v =1.3m/s ，故C 正确，
ABD 错误。

13．AC 【解析】 A ．根据Δx ＝
L
d
λ得λ＝d x L ∆，则a 光的波长小于b 光的波长，选项A 正确；
BC ．由c ＝νλ知，a 光的波长小于b 光的波长，则a 光的频率大于b 光的频率，由E ＝hν可得a 光的光子能量大于b 光的光子能量，光强与光的频率无关，选项B 错误，C 正确； D ．由于a 光的频率大于b 光的频率，a 、b 光分别照射同一光电管，若a 光发生光电效应，则b 光不一定发生光电效应，选项D 错误。

14．CD 【解析】
简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况，不是质点的运动轨迹，故A错误．t=0时，质点离开平衡位置的位移最大，速度为零，故B错误．根据图象的斜率表示速度，则t=0.25s 时，质点的速度为正值，则速度方向与位移的正方向相同．故C正确。

质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅，为s=2A=2×5cm=10cm=0.1m，故D正确．故选CD。

考点：振动图线。

【点睛】
由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，要注意振动图象不是质点的运动轨迹；根据图象的斜率表示速度分析振动的运动方向．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅。

15．AD
【解析】
A．据题意，通过平行玻璃砖的光，出射光线与入射光线平行，故选项A正确；
B．单色光a偏折程度较大，则a光的折射率较大，据v＝c
n
可知，在介质中a光的传播速
度较小，故选项B错误；
C．据sin C＝1
n
可知，a光发生全反射的临界角较小，故选项C错误；
D．a光折射率较大，a光的波长较小，又据Δx＝L
d
λ可知，a光进行双缝干涉实验时条纹间
距较小，故选项D正确。

16．AC 匀速直线 D
【解析】
（1）[1]．根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码），故选AC.
（2）[2]．为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；
（3）[3]．实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC错误，D正确.
17．2.030 ()22
122124L L g T T π-=-
【解析】
(1) [1]游标卡尺的主尺读数为20mm ，游标尺读数为0.05×6mm ＝0.30mm ，则摆球的直径d ＝20.30mm ＝2.030cm
(2) [2]设小球的半径为r ，根据单摆的周期公式得：
T 1＝
T 2＝
联立方程组解得：
()22
1221
2
4πL L g T T -=
-
18． (1) BC (2) A 【解析】
（1）本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要电压表。

故学生电源和电压表两个器材不能缺少，选BC ； （2）①理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为
U 1U 2
=
n 1n 2
；若变压器的原线圈接“0；8”接
线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，则原、副线圈匝数比为
n 1n 2
=84
=2，则原线圈两端电压U 1=
n 1n 2
U 2=2×5V=10V 。

②本题中可拆变压器并非理想变压器，存在漏磁现象，要使副线圈所
接电压表示数为5V ，则原线圈电压必须大于10V ，故选A 。

【点睛】
理想变压器原、副线圈两端电压和各自匝数的关系为
U 1U 2=
n 1n 2，实验中需要的器材有：低压交
流电源，电压表；而可拆式变压器，铁芯是不闭合的，U
1U 2
>n
1
n
2
，利用此关系就可以确定求解。

19．（1）v c =5m/s ；（2）h =0.45m ；x =1.2m ；（3）t =0.4s 【解析】
（1）滑块运动到D 点时，由牛顿第二定律得：
F N －mg ＝m 2D
v R
滑块由C 点运动到D 点的过程，由机械能守恒定律得：
mgR （1－cosα）＋
212
C mv ＝212
D mv
联立解得：5m /s c v =。

（2）滑块在C 点时，速度的竖直分量为：
sin 3m /s y c v v ==α
B 、
C 两点的高度差为：
h ＝
2
2y
v g
＝0.45 m
滑块由B 运动到C 所用的时间为：
t y ＝
y v g
＝0．3 s
滑块运动到B 点时的速度为：
cos 4m /s B c v v ==α
B 、
C 间的水平距离为：
1.2m B y x v t ==
（3）滑块由A 点运动到B 点的过程，由动能定理得：
212
B Pt μmgL mv -=
解得：0.4s t =。

20．(1) 2C (2) 4kg·m/s (3) 6m/s (4) F ＝72t ＋18(N) 【解析】
（1）导体杆切割磁感线产生的感应电动势：
E ＝
t Φ
∆∆ 回路中电流：
I ＝
E R
通过电阻R 的电荷量：
q＝IΔt＝
R
∆Φ磁通量ΔΦ＝BLΔx，又，Δx＝x＋x′
代入数据可得：
q＝BL x
R
∆
＝
21(0.5 1.5)
2
⨯⨯+
C＝2C
（2）根据动量定理：
I F－F安Δt＝0－0
F安＝BIL，Δt为导体杆整个过程中所用时间：
I F＝BILΔt＝BLq
所以，
I F＝4kg·m/s。

（3）当撤去力F后，根据楞次定律可以判断感应电流必定阻碍导体杆的相对运动，所以杆做减速运动，杆的最大速度应该为撤去外力F瞬间的速度。

撤去F之后通过电阻R的电荷量为：
q2＝
' BLx R
撤去外力F之后，以水平向右为正方向，根据动量定理，则：
－BLq2＝0－mv m
联立上式得导体杆的最大速度为：
v m＝6m/s
（4）根据受力分析可知：
F－B BLv
R
L＝ma
由运动学公式：v＝at，v m2＝2ax
可解得：
a＝36m/s2
联立上式可得关系式为
F＝72t＋18(N)
21．(1)v=(2)B=(3)2
0.083
S L
=
【解析】
（1）对离子加速全过程由动能定理得到：2162
e mv ϕ=
解得：v =
（2）进入磁场中1v =
32r L =
2
2
12v ev B m r
=，
解得：B =
（3）2
165m m ⎛⎫= ⎪⎝⎭，2
21415m m ⎛⎫= ⎪⎝⎭， 131.2 1.82r L L =⨯=，1143
1.4152
r L L =⨯=
2274120.40.60.08336042L S L L L π⎛⎫
=⨯-⨯⨯= ⎪⎝⎭。