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2025 年高考第一次模拟考试
物理·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单项选择题:本题共14 小题,每小题3 分,共42 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题
目要求。
1.锶90 的半衰期为28 年,衰变方程为
。下列说法正确的是( )
A.
的比结合能比
的比结合能大
B.
和
的核电荷数均为90
C.衰变释放出的电子是Sr 原子的核外电子电离形成的
D.经过56 年的时间,40 克
原子核中有30 克已经发生了衰变
【答案】D
【详解】A.衰变的产物比反应物更稳定,则
的比结合能比
的比结合能小,故A 错误;
B.
和
的核电荷数分别为38、39,故B 错误;
C.衰变释放出的电子是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子而来的,故C 错误;
D.根据半衰期的计算公式,经过56 年的时间,40 克
原子核中还剩下
故有30 克的
发生了衰变,故D 正确。
故选D。
2.一辆汽车以72km/h 的速度做匀速直线运动,发现前方危险情况,紧急刹车做匀减速直线运动,刹车时
的加速度大小为4m/s2,以汽车前进方向为正方向,下列说法正确的是( )
1
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A.汽车刹车2s 时的速度为64km/h
B.汽车刹车6s 时的速度为0
C.汽车刹车6s 内位移的大小为40m
D.汽车刹车8s 内位移的大小为50m
【答案】D
【详解】AB.汽车初速度为
;汽车刹车减速,根据
汽车减速到0 需要时间
;汽车刹车2s 时的速度为
;汽车减速到0 需要5s,汽车刹车6s 时已经停止运动,速度
为0。;故AB 错误;
CD.汽车在5s 末已经停止运动,末速度为0,故汽车刹车6s 内位移的大小与汽车刹车8s 内位移的大小
相等,都等于刹车过程总位移
;故C 错误,D 正确。
故选D。
3.如图所示,一导热气缸由粗细不同的两段圆柱形气缸连接而成,通过刚性杆连接的活塞A、B 封闭了一
定质量的理想气体,活塞可无摩擦滑动,活塞及连接杆的重量不可忽略。则气缸由如图所示的状态在
竖直面内缓慢转动90°至活塞A 在下方,气缸始终处于密封状态且环境温度和大气压强均保持不变,此
过程中关于缸内气体,下列说法正确的是( )
A.压强变小
B.体积变小
C.向外放热
D.外界对气体做正功
【答案】A
【详解】设大气压强为
,初始时,根据受力平衡可知,气体压强为
气缸由如图所示的状态在竖直面内缓慢转动90°至活塞A 在下方,根据受力平衡可得
;可得
;可知气体压强减小,由于温度保持
2
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不变,气体内能不变,根据玻意耳定律可知,气体体积变大,外界对气体做负功,根据热力学第一定
律可知,气体从外界吸热。
故选A。
4.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的交变电动势的
图象如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.
时,通过线框的磁通量为零
B.
时,线框平面与中性面重合
C.线框匀速转动时的角速度大小为
D.线框产生的交变电动势的有效值为
【答案】B
【详解】A.
时,感应电动势为零,此时通过线框的磁通量最大,选项A 错误;
B.
时,感应电动势为零,此时通过线框的磁通量最大,线框平面与中性面重合,选项B 正确;
C.线框匀速转动时的角速度大小为
;选项C 错误;
D.线框产生的交变电动势的有效值为
;选项D 错误。
故选B。
5.如图所示,导线MON 在中点O 弯折成一定角度,OO′为其角平分线,在导线MON 内通以恒定电流I,
由均匀导线制成的正方形小线框L 的中线与OO′重合,则能在L 中产生感应电流的办法是( )
A.增大电流I
3
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B.将L 沿OO′向右匀速移动
C.将L 沿OO′向右加速移动
D.将L 向上快速移动
【答案】D
【详解】A.两段导线产生的磁场关于OO′对称,线框L 的中线与OO′重合,根据右手螺旋定则可知,
穿过正方形线框的磁通量矢量和为零,增大电流,磁通量不变,故A 错误;
BC.只要线框L 的中线与OO′重合,穿过线框的磁通量就为零,将线框沿OO′向右运动,穿过正方形线
框的磁通量变化始终为零,无感应电流产生,故B、C 错误;
D.将L 向上快速移动,根据通电导线周围磁场的分布情况可知,穿过正方形线框的磁通量发生变化,
会有感应电流产生,故D 正确。
故选D。
6.如图所示,水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v 匀速运动,某时刻质量为m 的物块无初速地
放在传送带的左端,经过一段时间物块能与传送带保持相对静止.已知物块与传送带间的动摩擦因数
为μ.若当地的重力加速度为g,对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程,下列说法中正
确的是( )
A.物块所受摩擦力的方向水平向左
B.物块运动的时间为
C.物块相对地面的位移大小为
D.物块相对传送带的位移大小为
【答案】D
【详解】物块相对传送带向左滑动,摩擦力方向水平向右,对物块由牛顿第二定律
加速度
;达到共速时物块运动的时间
物块相对地面的位移大小
;物块相对传送带的位移大小
故选D。
4
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7.如图所示,在x 轴上M 点固定一点电荷+Q,x 轴上M、N、O、P 四点等距。测得N 点场强大小为
E=4N/C,若再将另一等量异种点电荷-Q 放在x 轴上的P 点,则( )
A.N 点场强大小为3N/C
B.O 点场强大小为5N/C
C.O 点电势比N 点电势高
D.将一试探电荷从N 点移到O 点,电场力做正功,电势能减小
【答案】B
【详解】AB.设
;设
在N 点产生的场强大小为E,方向水平向右,由点电荷的
场强公式得
;则
在N 点产生的电场强度大小为
;方向水平向右,
所以N 点的场强大小为
;方向水平向右。根据对称性可知,O 点与N 点的场强大小相等为
5N/C,方向水平向右,故A 错误,B 正确;
CD.电场线方向由M 指向P,而顺着电场线方向电势降低,则O 点电势比N 点电势低,试探电荷的正
负未知,故从N 点移到O 点电场力做功正负无法判断,故CD 错误。
故选B。
8.某同学自制了一台电子秤,原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量,托盘与电阻
可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑动变阻器R 的滑动端与弹簧上端连接。当托盘
中没有放物体时,滑片恰好指在变阻器的最上端,此时调整电压表示数等于0。设变阻器总电阻为R,
长度为L,电源电动势为E、内阻为r,限流电阻阻值为R0,弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,不计
一切摩擦和其它阻力。则电压表示数U 与所称物体质量m 的关系式正确的是( )
5
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A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由闭合电路得欧姆定律可得
;由电阻定律得
则当弹簧形变量增加x 时,由电阻定律可知变阻器接入电路阻值为
由受力分析知
;又有
;联立解得
故选C。
9.一列简谐波沿x 轴正方向传播,传播速度为10m/s,
时刻的波形图如图所示,下列说法正确的是(
)
A.
时刻
处的质点振动方向沿y 轴负方向
B.在0 到0.06s 时间内
处的质点运动的路程大于0.4m
C.该波若遇到1.2m 的障碍物时不能发生明显衍射现象
D.经过0.45s 平衡位置在
的质点第二次到达波峰
【答案】D
【详解】A.根据波的传播方向和质点的振动方向的关系可得,t=0 时刻x=0.6m 处的质点振动方向沿y
轴正方向,故A 错误;
B.由图可知波长
;波的周期为
;由图可知振幅
;由
,可知0~0.06s 时间内x=0.2m 处的质点运动的路程为两个振幅,即
;故B
错误;
6
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C.该波若遇到1.2m 的障碍物时能发生明显衍射现象,故C 错误;
D.由图可知
时刻波峰在x=0.3m 处,波的传播也是波形的传播,平衡位置在
的质点第一
次到达波峰的时间
;再经过一个周期,平衡位置在
的质点第二次到达波
峰,所以平衡位置在
的质点第二次到达波峰的时间
;故D 正确。
故选D。
10.如图1 所示,100 匝的线圈(图中只画了2 匝)两端A、B 与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内
方向的磁场,线圈中的磁通量在按图2 所示规律变化。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为150V,A 端接电压表正接线柱
B.电压表的示数为50.0V,A 端接电压表正接线柱
C.电压表的示数为150V,B 端接电压表正接线柱
D.电压表的示数为50.0V,B 端接电压表正接线柱
【答案】B
【详解】根据法拉第电磁感应定律
;故电压表的示数为50.0V
根据楞次定律可知,感应电流为逆时针方向,则A 端接电压表正接线柱。
故选B。
11.随着科技的发展,手机的功能越来越多。如图所示是小米同学随质量为100kg 货物乘坐电梯时利用手
机软件制作的运动
图像(竖直向上为正方向),g 取
,下列判断正确的是( )
A.
货物处于失重状态
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B.
内电梯对货物的支持力恒为1010N
C.
内货物上升的距离为34m
D.
货物处于超重状态
【答案】B
【详解】A.
货物向上加速,处于超重状态,选项A 错误;
B.
内电梯的加速度
;对货物根据
;可得对货物的支持力恒为
;选项B 正确;
C.因图像与坐标轴围成的面积等于位移可知,
内货物上升的距离为
;选项C 错误;
D.
货物向上减速,加速度向下,处于失重状态,选项D 错误。
故选B。
12.如图所示,某同学把压在水杯下的纸抽出,再次操作,将水杯压在纸的同一位置,以更快的速度抽
出,在纸抽出过程中,水杯第二次的( )
A.动能变化比第一次的大
B.动量变化与第一次相等
C.动量变化与对应时间的比值比第一次的大
D.动能变化与对应位移的比值与第一次相等
【答案】D
【详解】B.第二次快拉动白纸过程中,摩擦力作用时间短,则产生的冲量较小,根据动量定理可
知,茶杯增加的动量小一些,故B 错误;
A.根据
;
;整理可得
;所以,动能变化比第一次
的小,故A 错误;
8
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C.根据动量定理
;整理得
;即,动量变化与对应时间的比值不变,故C 错误;
D.根据动能定理
;整理得
;即,动能变化与对应位移的比值不变,故D 正
确。
故选D。
13.如图所示,由甲、乙两种单色光组成的一束光,从一根长直的光纤端面以
射入,如图所示,则可
以准确判断出( )
A.光纤对甲光的折射率大于对乙光的折射率
B.甲光频率高于乙光频率
C.增大入射角,甲乙两种光都有可能在光纤端面发生全反射
D.甲光在光纤中的传播速度更大
【答案】D
【详解】ABD.根据折射定律可得
;由图可知,甲、乙两光的入射角相同,甲光的折射角大
于乙光的折射角,则光纤对甲光的折射率小于对乙光的折射率,则甲光频率低于乙光频率,即有
根据
;可知在光纤中甲光的速度大于乙光的速度,故AB 错误,D 正确;
C.因光线在右端面射出时的入射角等于在左端面射入时的折射角,则当在左端面的入射角增大时,
折射角增大,则光线在右端面的入射角不会超过临界角,即在光纤端面不会发生全反射,故C 错误。
故选D。
14.如图甲,光滑圆轨道固定在竖直面内,小球沿轨道始终做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨
道的压力大小为N,动能为Ek。改变小球在最低点的动能,小球对轨道压力N 的大小随之改变。小球
的N-Ek图线如图乙,其左端点坐标为([1],[2]),其延长线与坐标轴的交点分别为(0,a)、(-
b,0)。重力加速度为g。则( )
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A.小球的质量为
B.圆轨道的半径为
C.图乙[1]处应为3b
D.图乙[2]处应为6a
【答案】D
【详解】在最低点由牛顿第二定律得
;变形得
由图可知
;解得
;
由题意可知
;其中
;联立解得
CD.图线的最左端表示小球恰好能完成整个圆周运动,即有
;
从最高点到最低点由机械能守恒有
联立解得
,
;故D 正确。
故选D。
二、实验题(本大题共2 小题,共18.0 分。第一小题8 分,第二小题10 分)
15.(1)在测电阻的实验中,部分电路按照图1 连接。当电压表的右端由试触a 点改为试触 b 点时,发现电
流表的示数变化明显,则测电阻时,电压表的右端接在 (选填“a”或“b”)时, 测量误
差较小。
(2)如果待测电阻Rₓ 约为 200Ω,电压表内阻约为2kΩ,电流表内阻约为10Ω。则图1 所示的电路中,
10
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电压表的右端接在 (选填“a”或“b”) 时,测量误差较小。
(3)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图2 所示。若所选挡位为直流 50mA
挡,则示数为 mA.若所选挡位为电阻“×10”挡,则示数为 Ω。
(4)某小组同学发现欧姆表的表盘刻度线不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I 和它的阻
值Rₓ 关系,分别画出了下面几种图象,其中可能正确的是___________。 (选填选项下面的字母)
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)b;(2)b;(3) 22.0;190;(4)BD
【详解】(1)当电压表的右端由试触a 点改为试触 b 点时,发现电流表的示数变化明显,说明电压
表的分流作用较大,电压表内阻不是远大于待测电阻,而可认为电流表内阻远小于待测电阻,则测电
阻时,应该采用电流表内接,电压表的右端接在b 时,测量误差较小。
(2)如果待测电阻Rₓ 约为 200Ω,电压表内阻约为2kΩ,电流表内阻约为10Ω。因为
则应该采用电流表内接电路,即图1 所示的电路中,电压表的右端接在b 时,测量误差较小。
(3)[1]若所选挡位为直流 50mA 挡,最小刻度为1mA,则示数为22.0mA;
[2]若所选挡位为电阻“×10”挡,则示数为19×10Ω=190Ω。
(4)CD.根据闭合电路的欧姆定律可知
;则随Rx增加,电流I 非线性减小,最终趋近于
0,选项C 错误,D 正确;
AB.根据
;可得
;则
图像为在纵轴上有截距的倾斜的直线,选项B 正
确,A 错误。
故选BD。
16.用单摆测定重力加速度的实验装置如图1 所示。
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(1)选用合适的器材组装成单摆后,主要步骤如下:
①将单摆上端固定在铁架台上。
②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点,测摆长
。
③记录小球完成
次全振动所用的总时间。
④根据单摆周期公式计算重力加速度
的大小。
根据图2 所示,测得的摆长
cm;
重力加速度测量值表达式
(用
、
、表示)。
(2)为减小实验误差,多次改变摆长
,测量对应的单摆周期
,用多组实验数据绘制
图像,如
图3 所示。由图可知重力加速度
(用图中字母表示)。
(3)关于实验操作或结果分析,下列说法正确的是______(选填选项前的字母)。
A.测量摆长时,要让小球静止悬挂再测量
B.摆长一定的情况下,摆的振幅越大越好
C.多次改变摆线长,测量多组对应的50 次全振动时间,通过绘制的
关系图线也可以测定重力
加速度
【答案】(1) 98.50 ;
;(2)
;(3)AC
【详解】(1)[1]刻度尺的最小分度值为1mm,所以其读数为98.50cm。
12
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[2]单摆的周期为
根据单摆的周期公式有
整理有
(2)单摆的周期公式
整理有
所以
图像的斜率为
整理有
(3)A.测量摆长时,要让小球静止悬挂再测量,可以更精确地测量出悬点到球心的距离,故A 项正
确;
B.单摆只有在摆角小于或等于5°时才能看作简谐运动,故B 项错误;
C.单摆的周期公式
又有
其周期为
整理有
因此绘制
关系图像,也可以根据图像的斜率测得重力加速度,故C 项正确。
故选AC。
三.计算题:本题共4 小题,共40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
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17.(8 分)1610 年,伽利略用他制作的望远镜发现了木星的四颗主要卫星。根据观察,他将其中一颗卫
星P 的运动视为一个振幅为A、周期为T 的简谐运动,并据此推测,他观察到的卫星振动是卫星圆运动
在某方向上的投影。如图所示,是伽利略推测的卫星P 运动的示意图,在xOy 平面内,质量为m 的
卫星P 绕坐标原点O 做匀速圆周运动。已知引力常量为G,不考虑各卫星之间的相互作用。
(1)若认为木星位于坐标原点O, 根据伽利略的观察和推测结果:
①写出卫星P 做圆周运动的向心力大小F 的表达式。
②求木星的质量M0
③物体做简谐运动时,回复力应该满足F=-kx。 请据此证明:卫星P 绕木星做匀速圆周运动在x 轴上
的投影是简谐运动。
(2)若将木星与卫星P 视为双星系统,彼此围绕其连线上的某一点做匀速圆周运动,计算出的木星质
量为M'。请分析比较(1)②中得出的质量M0 与M'的大小关系。
【答案】(1)①
;②
;③见解析;(2)
【详解】(1)①卫星P 做圆周运动的向心力大小F 的表达式
②根据
得木星的质量
③如图
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取向右为正方向
则卫星P 绕木星做匀速圆周运动在x 轴上的投影是简谐运动。
(2)根据
得
由于
则
18.(9 分)跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目之一,运动员从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,于
台端O 水平飞出,之后在着陆坡着陆,滑行直至停止。着陆坡可看作倾角为θ=37°的斜面,某运动员
连同滑雪板的总质量m=50kg,某一次试跳离开台端,他落到了着陆坡上的M 点,M 点与O 点的距离
s=12m,如图所示。忽略运动员所受空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2。
(1)求运动员离开O 点时的速度大小;
(2)运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲,使他垂直于斜坡的速度在t=0.50s 的时间内减小为零,求缓冲
阶段斜坡对运动员的平均弹力的大小;
(3)若第二次试跳离开台端后落在着陆坡的N 点。若落到M、N 时的瞬时速度大小分别是
、
,瞬时速度方向与斜面的夹角分别为
、
。试说明
、
的大小关系。
【答案】(1)8m/s;(2)880N;(3)见解析
【详解】(1)设运动员离开O 点的速度为v0,空中飞行时间为t1,则
解得
,
15
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(2)运动员落在斜坡上时竖直方向的速度大小为
运动员在缓冲的过程中,根据动量定理可得
解得
(3)运动员落到斜面上时,有
由此可知,运动员落到斜面上时,速度方向与斜面的夹角α 不变,所以
19.(11 分)如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角
,导轨间距,所在平
面的正方形区域abcd 内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,方向垂直斜面向上。甲、乙金属杆
质量均为
kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为,其中
m。
同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,保持甲金属杆在运动过程
中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同。(取
m/s2)
(1)乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动,分析甲金属杆所在的位置并计算乙的电阻R 为多少?
(2)以刚释放时
,写出从开始到甲金属杆离开磁场,外力F 随时间t 的变化关系,并说明F 的方
向。
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量
J,试求此过程中外力F 对甲
做的功。
【答案】(1)0.064Ω;(2)
, F 方向沿导轨向下;(3)0.0266J
【详解】(1)乙进入磁场前的加速度a=gsinθ=5m/s2
甲乙加速度相同,当乙进入磁场时,甲刚出磁场;
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乙进入磁场时
乙在磁场中匀速运动
所以
(2)甲在磁场中运动时v=at=5t
外力F 始终等于安培力
;F 方向沿导轨向下;
(3)乙进入磁场前,甲乙发出相同热量,设为Q1,此过程中甲一直在磁场中,外力F 始终等于安培
力,则有WF=W 安=2Q1
乙在磁场中运动产生热量Q2,利用动能定理
得Q2=0.02J
甲乙发出相同热量
由于甲出磁场以后,外力F 为零,可得WF=2Q1=0.0266J
20.(12 分)如图甲所示的半径为r 的圆形导体环内,存在以圆环为边界竖直向下的匀强磁场,磁感应强
度大小随时间的变化关系为
(
且为常量)。该变化的磁场会在空间产生圆形的感生电场,
如图乙所示,感生电场的电场线是与导体环具有相同圆心的同心圆,同一条电场线上各点场强大小相
同,方向沿切线。导体环中的自由电荷会在感生电场的作用下定向运动,产生感应电流,或者说导体
中产生了感应电动势。涡旋电场力充当非静电力,其大小与场强的关系与静电场相同。
(1)请根据法拉第电磁感应定律求导体环中产生的感应电动势
;
(2)请根据电动势的定义推导导体环所在位置处感生电场场强E 的大小,并判断E 的方向(从上往
下看,“顺时针”或“逆时针”);
(3)若将导体圆环替换成一个半径为r 的光滑、绝缘、封闭管道,管道水平放置,如图丙所示。管道
内有质量为m、电荷量为
的小球,
时小球静止。不考虑小球的重力及阻力,求
时,管道
对小球作用力的大小和方向(填“沿半径向外”或“沿半径向内”)。
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【答案】(1)
;(2)
,逆时针方向;(3)
,方向沿半径向外
【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律有
(2)根据电动势的定义有
解得感生电场的电场强度大小为
由楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针方向,则感生电场的电场强度方向为逆时针方向。
(3)小球所受感生电场作用力为
在感生电场力的作用下,小球速度沿着圆周的切线方向均匀增加,小球做速率均匀增加的圆周运动,
切向加速度大小
根据运动学公式得
当小球在
时刻以绕环运动时,所受洛仑兹力
指向圆心(如图所示),其大小为
,
可得
根据牛顿第二定律,小球做圆周运动所需的向心力
(指向环心)由洛伦兹力
与弹力N 提供,则
有
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解得
由于
可知,小球受到管道的作用力方向沿半径向外(方向如图所示)。
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