广州市黄广中学高三物理科冲刺模拟试卷（一）
一、单选题(共28分)
1．如图为教科版物理《必修一》教材插图，以下说法正确的是（ ）
A．图甲中研究跳高运动员背越式过杆跳技术要领时，运动员可以看为质点
B．图乙中观察桌面微小形变的物理思想是等效替代法
C．图丙表明在真空中静止释放物体时，运动规律相同
D．图丁中跳板受到运动员的压力是因为跳板发生了形变
2．神舟十三号飞船采用“快速返回技术”。在距离地面处时，反推发动机点火，返回舱速度由减至软着陆，此阶段的运动可看作匀减速直线运动。则此阶段（ ）
A．宇航员处于失重状态 B．宇航员处于超重状态
C．宇航员的加速度大小为 D．返回舱运动的时间为
3．我国的航空航天事业蓬勃发展，探月工程和深空探测同步进行。2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球；2021年5月15日天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部。已知嫦娥五号绕月飞行的圆轨道半径为、周期为，天问一号绕火星飞行的圆轨道半径为、周期为，引力常量为。下列说法正确的是（ ）
A．根据开普勒第三定律有
B．根据题中所给的已知条件可以求出地球的质量
C．嫦娥五号和天问一号在地球表面的发射速度均需要大于第二宇宙速度
D．天问一号在地球表面的发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度
4．如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电场线关于直线ac对称，且。以下说法正确的是（ ）
A．UcbB．接近建筑物的雷雨云带负电
C．电子在c点的加速度大于在a点的加速度
D．将质子从图中d点由静止释放，质子可能沿电场线运动
5．近日，小米发布了“小感量+磁吸”无线充电预研技术——磁吸式无线充电，通过磁铁的吸附力，把无线充电发射线圈和接收线圈紧密结合在一起，将大大降低能量损耗。某次测试中磁吸无线充电底座线圈接于u=220sin（100πt）（V）的交流电源，已知发射线圈和接收线圈匝数比为11：1，功率为50W。则（ ）
A．接收线圈的工作原理是电流的磁效应
B．发射线圈连接直流电源也能实现无线充电
C．若不计能量损耗，接收线圈获得的电压最大值为20V
D．若不计能量损耗，通过接收线圈的电流有效值为2.5A
6．下列说法正确的是（ ）
A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，能发射出二种频率的光子
B．光电效应揭示了光的粒子性
C．钚的半衰期为24100年，200个经48200年后，还有50个未衰变
D．一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则放出的能量为（m3－m2－m1）c2
7．如图，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极位于下端。在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环，将磁铁托起到某一高度后放开，发现磁铁很快地停下（ ）
A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
B．该实验现象不符合能量守恒定律
C．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长
D．磁铁很快停下伴随着圆环中产生感应电流
二、多选题(共18分)
8．如图甲，质量的子弹水平射入静置在水平地面上的木块并留在其中，此后木块运动的图像如图乙所示，其中x表示木块的位移，t表示木块运动的时间。已知木块的质量，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．木块与水平地面之间的动摩擦因数为0.8
B．子弹射入的初速度为400m/s
C．子弹射入木块过程中，子弹损失的机械能为792J
D．子弹射入木块过程中（未射出），木块的质量越大，子弹对木块的冲量越大
9．翼装飞行中的无动力翼装飞行，国际上称之为飞鼠装滑翔运动，运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、悬崖绝壁等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑翔方向，最后运动员打开降落伞平稳落地。无动力翼装飞行进入理想飞行状态后，飞行速度通常可达到。若某次无动力翼装飞行从A到B的运动过程可认为是在竖直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则从A到B的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员所受重力逐渐减小
B．运动员所受重力的功率逐渐减小
C．运动员所受的合力逐渐减小
D．运动员的机械能逐渐减小
10．如图所示，导体棒a、b水平放置于足够长的光滑平行金属导轨上，导轨左右两部分的间距分别为、2；质量分别为m、2m，两棒接入电路的电阻均为R，其余电阻均忽略不计；导体棒a、b均处于竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中；a、b两棒以v0的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，a总在窄轨上运动，b总在宽轨上运动，直到两棒达到稳定状态，则从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．稳定时a棒的速度为
B．电路中产生的焦耳热为
C．流过导体棒a的某一横截面的电荷量为
D．当a棒的速度为时，b棒的加速度为
三、实验题(共16分)
11．（6分）某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”的实验，将小球用质量不计长为L的细线系于固定在铁架台上的力传感器上，小球的下端有一长度极短、宽度为d的挡光片，测得小球的直径为D，重力加速度用g表示。请回答下列问题：
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度为___________mm；如果挡光片经过光电门时的挡光时间为10ms，则小球通过光电门时的速度大小为v=___________m/s（结果保留3位有效数字）。
（2）小球通过光电门时力传感器的示数为F0，改变小球释放点的高度，多次操作，记录多组F0、v的数据，作出F0-v2的图像，如果图线的斜率为k，则小球（含挡光片）的质量为___________；向心力大小为F=___________。（用已知物理量的符号表示）
12．（10分）西大附中物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻。实验室准备的器材有：干电池两节、待测电流表A（量程为0～0.6A）、电压表V（量程为0～3V）、滑动变阻器（最大阻值5，额定电流2A）、定值电阻R1=2、定值电阻R2=6、多用电表、电键导线若干。
（1）甲同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的___________接线柱的金属部分（选填“正”或“负”），黑表笔接触电流表的另一接线柱的金属部分。将欧姆表倍率调为“×1”，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图a所示，则电流表内阻为___________。
（2）乙同学想利用图b所示电路测量电流表的内阳，请在图c中用笔画线代替导线完善实物图连线________。
（3）为了使测量时相对误差更小，要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的三分之二，R0应使用__________（选填“R1”或“R2”）。电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电流表内阻RA=___________。
四、解答题(共38分)
13．（10分）舱外航天服能为航天员出舱作业提供安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30℃，压强为。经过一段时间，气体温度降至27℃，忽略此过程中气体体积的变化。
（1）求27℃时气密层内气体的压强；
（2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27℃。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至3L时的压强。
14．（12分）如图所示，两平行金属板间存在垂直于纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场，上极板带正电，下极板带负电，板间电场可视为匀强电场，两板间距离为d，若从两板间的正中央P点沿与板平行方向射入质量为m(不计重力)、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子，粒子刚好沿直线从两极板间射出。不计粒子重力。求：
（1）两金属板间匀强电场场强E的大小；
（2）若撤去匀强磁场后带电粒子恰好从下极板边缘飞出，求飞出时粒子的动能Ek；
（3）若撤去匀强电场后带电粒子恰好打在上极板正中央，求粒子运动轨迹半径r。
15．（16分）如图（a）所示，间距均为1m的光滑平行倾斜导轨与光滑平行水平导轨平滑连接，水平导轨处在磁感应强度大小为2T、方向竖直向上的匀强磁场中。质量为1kg、电阻为的金属棒a固定在离水平导轨高h处的倾斜导轨上，材料和长度均与金属棒a相同的金属棒b沿导轨向左运动。金属棒a由静止释放，下滑至水平导轨时开始计时，以a的运动方向为正方向，金属棒a、b的运动图像如图（b）所示。已知两金属棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，金属棒a始终未与金属棒b发生碰撞，重力加速度g取。根据图像中数据，求：
（1）金属棒b的质量和电阻；
（2）在整个运动过程中金属棒b产生的焦耳热；
（3）从开始计时到金属棒b向左减速至零的过程中，金属棒a与金属棒b之间距离的变化量。广州市黄广中学高三物理科冲刺模拟试卷（一）
一、单选题
1．如图为教科版物理《必修一》教材插图，以下说法正确的是（ ）
A．图甲中研究跳高运动员背越式过杆跳技术要领时，运动员可以看为质点
B．图乙中观察桌面微小形变的物理思想是等效替代法
C．图丙表明在真空中静止释放物体时，运动规律相同
D．图丁中跳板受到运动员的压力是因为跳板发生了形变
【答案】C
【详解】A．当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或者影响很小可以忽略不计时，物体可以看成质点，而此时研究背越式跳高运动员的技术要领，运动员不能看成质点，故A错误；
B．观察桌面的微小形变的物理思想是微小量放大法，故B错误；
C．图丙表明当物体只受重力作用时，轻物与重物的下落快慢相同，具有相同的运动规律，故C正确；
D．跳板受到运动员的压力是因为运动员的脚发生形变产生的，故D错误。
故选C。
2．神舟十三号飞船采用“快速返回技术”。在距离地面处时，反推发动机点火，返回舱速度由减至软着陆，此阶段的运动可看作匀减速直线运动。则此阶段（ ）
A．宇航员处于失重状态 B．宇航员处于超重状态
C．宇航员的加速度大小为 D．返回舱运动的时间为
【答案】B
【详解】AB．由题知，此阶段向下做匀减速运动，故加速度向上，则宇航员处于超重状态，故A错误，B正确；
C．根据速度位移公式有
故C错误；
D．根据速度时间公式有
故D错误。
故选B。
3．我国的航空航天事业蓬勃发展，探月工程和深空探测同步进行。2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球；2021年5月15日天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部。已知嫦娥五号绕月飞行的圆轨道半径为、周期为，天问一号绕火星飞行的圆轨道半径为、周期为，引力常量为。下列说法正确的是（ ）
A．根据开普勒第三定律有
B．根据题中所给的已知条件可以求出地球的质量
C．嫦娥五号和天问一号在地球表面的发射速度均需要大于第二宇宙速度
D．天问一号在地球表面的发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度
【答案】D
【详解】A．天问一号与嫦娥五号不是绕同一个中心天体运动，所以
A错误；
B．天问一号与嫦娥五号均不绕地球运动，故无法求出地球质量，B错误；
CD．天问一号最终绕火星运动，需要挣脱地球的引力，其在地球表面的发射速度需要大于第二宇宙速度，但是要小于第三宇宙速度（挣脱太阳引力的最小速度），嫦娥五号绕月球运动，没有完全挣脱地球的引力，其在地球表面的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度。C错误，D正确。
故选D。
4．如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电场线关于直线ac对称，且。以下说法正确的是（ ）
A．UcbB．接近建筑物的雷雨云带负电
C．电子在c点的加速度大于在a点的加速度
D．将质子从图中d点由静止释放，质子可能沿电场线运动
【答案】A
【详解】A．电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知ab段的平均电场强度要大于bc段的电场强度，根据
U=Ed
可得
故A正确；
B．由图乙电场线分布可知，接近建筑物的雷雨云带正电，故B错误；
C．a点电场线较密，场强较大，电子在a点所受电场力大于c点，c点的加速度小于在a点的加速度，故C错误；
D．质子的受力方向沿电场线的切线的方向，将质子从图中d点由静止释放，由于电场线是曲线，质子不可能沿电场线运动，故D错误。
故选A。
5．近日，小米发布了“小感量+磁吸”无线充电预研技术——磁吸式无线充电，通过磁铁的吸附力，把无线充电发射线圈和接收线圈紧密结合在一起，将大大降低能量损耗。某次测试中磁吸无线充电底座线圈接于u=220sin（100πt）（V）的交流电源，已知发射线圈和接收线圈匝数比为11：1，功率为50W。则（ ）
A．接收线圈的工作原理是电流的磁效应
B．发射线圈连接直流电源也能实现无线充电
C．若不计能量损耗，接收线圈获得的电压最大值为20V
D．若不计能量损耗，通过接收线圈的电流有效值为2.5A
【答案】D
【详解】A．接收线圈的工作原理是电磁感应原理，A错误；
B．底座线圈连接直流电源时因不能产生电磁感应，则不能实现无线充电，B错误；
C．接收线圈获得的电压有效值
最大值为
选项C错误；
D．功率为50W，根据功率的表达式得
D正确。
故选D。
6．下列说法正确的是（ ）
A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，能发射出二种频率的光子
B．光电效应揭示了光的粒子性
C．钚的半衰期为24100年，200个经48200年后，还有50个未衰变
D．一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则放出的能量为（m3－m2－m1）c2
【答案】B
【详解】A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，由得能发射出三种频率的光子，故A错误；
B．光电效应揭示了光子具有能量，光电效应揭示了光的粒子性，故B正确；
C．由于半衰期描述的是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，故C错误；
D．一个质子和一个中子结合为氘核，根据爱因斯坦质能方程，释放出的核能
ΔE＝Δmc2＝（m1＋m2－m3）c2
故D错误。
故选B。
7．如图，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极位于下端。在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环，将磁铁托起到某一高度后放开，发现磁铁很快地停下（ ）
A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
B．该实验现象不符合能量守恒定律
C．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长
D．磁铁很快停下伴随着圆环中产生感应电流
【答案】D
【详解】AB．由楞次定律，线圈中产生感应电流，使磁铁始终受到阻碍，时而体现引力，时而体现斥力，导致电流做功，从而使系统的机械能转化为内能，导致磁铁和弹簧组成的系统的机械能减少，但这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即能的总量保持不变，AB错误；
C．根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动，所以当磁铁向下靠近金属线圈时，线圈中产生了逆时针的感应电流（俯视），两者之间表现为相互排斥，同理当磁铁向上远离金属线圈时，根据楞次定律，可得线圈中产生了顺时针的感应电流（俯视），两者之间表现为相互吸引，因此与磁铁的磁极无关，C错误；
D．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流，D正确。
故选D。
二、多选题
8．如图甲，质量的子弹水平射入静置在水平地面上的木块并留在其中，此后木块运动的图像如图乙所示，其中x表示木块的位移，t表示木块运动的时间。已知木块的质量，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．木块与水平地面之间的动摩擦因数为0.8
B．子弹射入的初速度为400m/s
C．子弹射入木块过程中，子弹损失的机械能为792J
D．子弹射入木块过程中（未射出），木块的质量越大，子弹对木块的冲量越大
【答案】ABD
【详解】A．由
A项正确；
B．子弹射入木块过程，动量守恒，有
C．系统损失的机械能
D．由
对木块由动量定理可得
可见，在m、v不变的情况下，M越大，I越大，D项正确。
故选ABD。
9．翼装飞行中的无动力翼装飞行，国际上称之为飞鼠装滑翔运动，运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、悬崖绝壁等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑翔方向，最后运动员打开降落伞平稳落地。无动力翼装飞行进入理想飞行状态后，飞行速度通常可达到。若某次无动力翼装飞行从A到B的运动过程可认为是在竖直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则从A到B的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员所受重力逐渐减小
B．运动员所受重力的功率逐渐减小
C．运动员所受的合力逐渐减小
D．运动员的机械能逐渐减小
【答案】BD
【详解】A．运动员所受重力恒定不变，故A错误；
B．由于速率不变，速度与重力的夹角（锐角）逐渐增大，重力的功率逐渐减小，故B正确；
C．由于运动员做匀速圆周运动，合力提供向心力，大小不变，故C错误；
D．运动员高度降低而动能不变，机械能逐渐减小，选项D正确.
故选BD。
10．如图所示，导体棒a、b水平放置于足够长的光滑平行金属导轨上，导轨左右两部分的间距分别为、2；质量分别为m、2m，两棒接入电路的电阻均为R，其余电阻均忽略不计；导体棒a、b均处于竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中；a、b两棒以v0的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，a总在窄轨上运动，b总在宽轨上运动，直到两棒达到稳定状态，则从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．稳定时a棒的速度为
B．电路中产生的焦耳热为
C．流过导体棒a的某一横截面的电荷量为
D．当a棒的速度为时，b棒的加速度为
【答案】AC
【详解】AD．当两棒产生的感应电动势相等时，达到稳定状态，设此时棒速度为，棒速度为，电动势相等，则有
从开始到达到稳定状态过程中，对棒由动量定理得
对棒由动量定理得
a棒的速度不可能到，故A正确，D错误；
C．对棒由动量定理得
，
B．
三、实验题
11．某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”的实验，将小球用质量不计长为L的细线系于固定在铁架台上的力传感器上，小球的下端有一长度极短、宽度为d的挡光片，测得小球的直径为D，重力加速度用g表示。请回答下列问题：
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度为___________mm；如果挡光片经过光电门时的挡光时间为10ms，则小球通过光电门时的速度大小为v=___________m/s（结果保留3位有效数字）。
（2）小球通过光电门时力传感器的示数为F0，改变小球释放点的高度，多次操作，记录多组F0、v的数据，作出F0-v2的图像，如果图线的斜率为k，则小球（含挡光片）的质量为___________；向心力大小为F=___________。（用已知物理量的符号表示）
【答案】 6.70 0.670
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以挡光片的宽度为
[2]小球经过光电门时的挡光时间极短，则该过程的平均速度近似等于瞬时速度，故小球通过光电门时的速度大小为
（2）[3][4]小球通过最低点时的向心力为细线的拉力与小球（含挡光片）重力的合力，即
整理得
所以图线的斜率为
联立解得
，
12．西大附中物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻。实验室准备的器材有：干电池两节、待测电流表A（量程为0～0.6A）、电压表V（量程为0～3V）、滑动变阻器（最大阻值5，额定电流2A）、定值电阻R1=2、定值电阻R2=6、多用电表、电键导线若干。
（1）甲同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的___________接线柱的金属部分（选填“正”或“负”），黑表笔接触电流表的另一接线柱的金属部分。将欧姆表倍率调为“×1”，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图a所示，则电流表内阻为___________。
（2）乙同学想利用图b所示电路测量电流表的内阳，请在图c中用笔画线代替导线完善实物图连线________。
（3）为了使测量时相对误差更小，要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的三分之二，R0应使用__________（选填“R1”或“R2”）。电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电流表内阻RA=___________。
【答案】 负 R1
【详解】（1）[1]电流需从多用电表黑表笔流出，流入电流表的正接线柱，则红表笔应接触电流表的负接线柱。
[2]欧姆表读数为
（2）[3]连线如图
（3）[4]由欧姆定律可知，当电压表、电流表均满偏时，此时电路中的电阻为
此时
故选择R1较合理。
（4）[5]由欧姆定律
解得
四、解答题
13．舱外航天服能为航天员出舱作业提供安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30℃，压强为。经过一段时间，气体温度降至27℃，忽略此过程中气体体积的变化。
（1）求27℃时气密层内气体的压强；
（2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27℃。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至3L时的压强。
【详解】（1）出舱前，气体体积不变
（2）出舱后，气体温度不变
14．如图所示，两平行金属板间存在垂直于纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场，上极板带正电，下极板带负电，板间电场可视为匀强电场，两板间距离为d，若从两板间的正中央P点沿与板平行方向射入质量为m(不计重力)、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子，粒子刚好沿直线从两极板间射出。不计粒子重力。求：
（1）两金属板间匀强电场场强E的大小；
（2）若撤去匀强磁场后带电粒子恰好从下极板边缘飞出，求飞出时粒子的动能Ek；
（3）若撤去匀强电场后带电粒子恰好打在上极板正中央，求粒子运动轨迹半径r。
（1）刚好沿直线从两极板间射出，合力为，即
（2）在电场中类平抛运动，由动能定理有
（3）在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动
15．如图（a）所示，间距均为1m的光滑平行倾斜导轨与光滑平行水平导轨平滑连接，水平导轨处在磁感应强度大小为2T、方向竖直向上的匀强磁场中。质量为1kg、电阻为的金属棒a固定在离水平导轨高h处的倾斜导轨上，材料和长度均与金属棒a相同的金属棒b沿导轨向左运动。金属棒a由静止释放，下滑至水平导轨时开始计时，以a的运动方向为正方向，金属棒a、b的运动图像如图（b）所示。已知两金属棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，金属棒a始终未与金属棒b发生碰撞，重力加速度g取。根据图像中数据，求：
（1）金属棒b的质量和电阻；
（2）在整个运动过程中金属棒b产生的焦耳热；
（3）从开始计时到金属棒b向左减速至零的过程中，金属棒a与金属棒b之间距离的变化量。
（1）a、b两金属棒在水平轨道上运动时所受安培力大小相等，方向相反，整个运动过程a、b两金属棒动量守恒，当两金属棒共速时，电路中电流为零，安培力为零，两棒以共同速度
做匀速运动，速度方向向右为正，由动量守恒定律得
其中
v＝4m/s，
两金属棒材料相同、长度相同，设a、b两金属棒横截面面积分别为和，
（2）由能量守恒定律可得
金属棒b产生的焦耳热为
联立解得
（3）金属棒b速度为零时，设a的速度为，由动量守恒定律得
解得
设金属棒b向左运动的时间为t，金属棒a与金属棒b之间距离的变化量为，对金属棒a由动量定理可得
通过金属棒a的电荷量为
