2019-2020学年浙江省杭州市北斗联盟高二（上）期中物理试卷
一、选择题I（本题共12小题，每小题3分，共36分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．（3分）下列说法中，不符合物理学史实的是（ ） A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动
B．牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因 C．麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场 D．奥斯特发现给导线通电时，导线附近的小磁针会发生偏转
2．（3分）玉环文旦是浙江柚类水果中的优良品种之一。一般产果3～5年的文旦树经过修剪后比一个正常成人身高略高。若果农在采摘过程中，由于轻微震动使得果树顶部一颗成熟的文旦脱落掉下，下落过程中没有受到其他碰撞。g取10m/s，则该文旦落地的速度最接近（ ） A．2m/s
B．6m/s
C．10m/s
D．15m/s
2
3．（3分）甲、乙两物体做直线运动，其运动过程的图象分别如图所示，其中甲图为速度﹣时间（v﹣t）图象，乙图为位移﹣时间（x﹣t）图象。关于两物体的运动下列说法正确的是（ ）
A．4s末两物体速度大小相等
B．甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动
C．甲在前4s内的平均速度为2m/s，乙在前4s内的平均速度为4m/s D．甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动
4．（3分）某电视台在讲解围棋棋局节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上。不计棋子间的相互作用力。对其中某一棋子，下列说法正确的是（ ）
A．棋子共受三个力作用
B．棋子对棋盘的压力大小一定等于其所受重力的大小 C．棋子的磁性越强，棋子所受的摩擦力越大 D．减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小
5．（3分）如图所示，一小球从某高度处水平抛出，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球水平抛出时的初速度大小为
B．小球在t时间内的位移与水平方向的夹角为C．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 D．若小球初速度增大，则θ增大
6．（3分）设计师设计了一个非常有创意的募捐箱。如图所示，O点为漏斗形口的圆心，某个硬币在募捐箱上类似于漏斗形的部位滚动很多圈之后，从下方的圆孔掉入募捐箱。硬币直径远小于漏斗形孔径。如果把硬币在不同位置的运动近似看成水平面内的匀速圆周运动，空气阻力和摩擦阻力忽略不计，则关于这枚硬币在a、b两处的说法正确的是（ ）
A．在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点 B．向心力的大小Fa＝Fb C．角速度的大小ωa＜ωb D．线速度的大小va＞vb
7．（3分）1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G．则（ ）
A．v1＞v2，v1＝C．v1＜v2，v1＝
B．v1＞v2，v1＞vD．v1＜v2，v1＞
8．（3分）如图所示，天花板下方空间内存在一方向水平向右的匀强电场。两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（ ）
A．P和Q都带正电荷 C．P带正电荷，Q带负电荷
B．P和Q都带负电荷
D．P带负电荷，Q带正电荷
9．（3分）如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A点的电势φA＝30V，B点的电势φB＝﹣10V，则C点的电势（ ）
A．φC＝10V C．φC＜10V
B．φC＞10V
D．上述选项都不正确
10．（3分）如图所示的电路中，电阻R＝2Ω．断开S后，理想电压表的读数为3V；闭合S后，理想电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A．1Ω
B．2Ω
C．3Ω
D．4Ω
11．（3分）锂电池因能量高、无污染而广泛使用于手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路
如图所示。充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（ ）
A．充电器输出的电功率为UI+Ir B．锂电池的输入功率为Ir C．锂电池产生的热功率为Ir D．充电器的充电效率为
22
2
×100%
12．（3分）如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两段同心半圆弧导线和两段直导线ab、cd连接而成的闭合回路，ab、cd在同一条水平直线上。导线框中通有如图所示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P．当P中通以方向向外的电流时（ ）
A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动
C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动
二、选择题II（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
13．（4分）一同学为检验某空间有无电场或磁场存在，想到的下列方法中可行的是（ ） A．引入检验电荷，如果它受到电场力，说明此空间存在电场
B．引入检验电荷，如果它没有受到电场力，说明此空间不存在电场 C．引入一段通电导线，如果它受到安培力，说明此空间存在磁场 D．引入一段通电导线，如果它没有受到安培力，说明此空间不存在磁场
14．（4分）如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连。开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态。以下说法正确的是（ ）
A．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流 B．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流 C．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流 D．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流
15．（4分）湖州太湖水世界“飞舟冲浪”项目的滑道由两段相同的光滑圆弧轨道组合而成，每段圆弧轨道的圆心角θ＜45°．如图所示，假设一游客（可视为质点）从圆弧轨道的最高点A静止出发，沿着轨道滑下，最终从圆弧轨道上的C点水平滑出轨道。B点为两段圆弧的平滑连接点，不计阻力。下列说法正确的是（ ）
A．游客在C点时，处于超重状态
B．游客从A到B过程，竖直方向的加速度一直增大 C．游客在B点时，向心加速度为g D．从A到C过程，游客的机械能增大
16．（4分）如图所示，电池内阻不计，L是电阻不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡。对于这个电路，下列说法中正确的是（ ）
A．S刚闭合瞬间，D1、D2同时亮
B．S刚闭合瞬间，D1先亮，D2后亮
C．闭合S，电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮
D．闭合S，待电路达到稳定后，再将S断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再逐渐变暗 三、非选择题（本题共6小题，共48分）
17．（3分）利用如图1所示的装置可以完成力学中的许多实验。
（1）以下说法中正确的是 （多选）。
A．用此装置“研究小车速度随时间变化规律”时，无需将长木板的一端抬高以平衡摩擦力 B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，无需重新平衡摩擦力
C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”，并用图象法处理数据时，如果画出的am关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比
D．用此装置“探究功与速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行
（2）用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中应选择图2中的重物是 。
（3）在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出一条纸带，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离求小车的加速度；实验中发现实际加在打点计时器的电压略低于220V，则测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
18．（5分）用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻。提供的器材如下：
A．电流表A（0～0.6A～3A，内阻约为0.5Ω）
B．电压表V（0～3V，内阻约为5kΩ） C．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A） D．滑动变阻器R2（0～100Ω，0.2A）
E．状态近似相同的干电池二节，开关及导线若干
（1）实验中滑动变阻器选 （选填“R1”或“R2”）；
（2）下面是小张同学连接成的测量电路，闭合开关S前老师检查发现图甲中标示的①、②、③条接线中有一处错误，错误的连线是 （选填“①”“②”或“③”）；
（3）小张正确连线后，测得6组电流I和电压U的值，并描点如图乙所示，请你按照这些实验值作出UI图线，由此图线所得的每节干电池电动势E＝ V，每节干电池的内阻r＝ Ω．（结果保留3位有效数字） 19．（10分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求： （1）小球到达小孔处的速度；
（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量； （3）小球从开始下落运动到下极板处的时间。
20．（10分）虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为m＝2.0×10
﹣5
﹣11
kg、电荷量为q＝
+1.0×10C，从a点由静止开始经电压为U＝100V的电场加速后，垂直进入匀强电场中，从虚线MN上的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角。已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计。求：
（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1； （2）水平匀强电场的场强大小； （3）ab两点间的电势差。
21．（10分）如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求 （1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。
22．（10分）如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L＝0.2m，左端接有阻值R＝0.3Ω的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝2.0T．一根质量m＝0.4kg，电阻r＝0.1Ω的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x＝9m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h＝0.8m处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取g＝10m/s．求： （1）金属棒运动的最大速率v； （2）金属棒在磁场中速度为
时的加速度大小；
2
（3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热。
2019-2020学年浙江省杭州市北斗联盟高二（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题I（本题共12小题，每小题3分，共36分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．【解答】解：A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，即力是维持物体运动的原因，故A正确；
B、牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因，故B正确； C、奥斯特发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场，故C错误； D、奥斯特发现给导线通电时，导线附近的小磁针会发生偏转，故D正确； 本题选不符合物理学史实的，故选：C。
2．【解答】解：正常成人身高约为1.6m，文旦自然脱落，则初速度为零，下落时做自由落体运动，所以落地的速度为v＝故选：B。
3．【解答】解：A、4s末甲物体的速度为8m/s。乙物体的速度v乙＝
＝
m/s＝2m/s，速度大小不等，故A错误。
＝
m/s≈6m/s，故C正确，ABD错误。
BD、甲做匀加速直线运动，根据位移﹣时间图象的斜率表示速度，知乙做匀速直线运动，故B错误，D正确。 C、甲在前4s内的平均速度为：故选：D。
4．【解答】解：A、小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f，共四个力作用，故A错误。 B、棋子对棋盘的压力大小与重力无关，故B错误；
C、根据竖直方向上二力平衡知：f＝G，即摩擦力与磁性强弱无关，故C错误。
D、根据竖直方向上二力平衡知：f＝G，减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小，故D正确。 故选：D。
5．【解答】解：A、物体落地时竖直方向上的分速度为：vy＝gt．因为落地时速度方向与水平方向的夹角为θ，所以小球的初速度为：v0＝vycotθ＝gtcotθ＝
．故A正确。
＝
＝
m/s＝4m/s，
＝
＝
m/s＝2m/s，故C错误。
B、物体落地时速度与水平方向夹角的正切值tanθ＝，位移与水平方向夹角的正切值tanα＝＝，
所以tanθ＝2tanα．但α≠．故B错误。
C、根据h＝gt知：t＝
2
，可知物体运动时间与下落高度有关，与初速度无关，则若小球初速度增大，则
平抛运动的时间不变，故C错误。
D、速度与水平方向夹角的正切值为：tanθ＝减小，故D错误。 故选：A。
6．【解答】解：A、在a、b两处做圆周运动的圆心是通过O点的竖直轴上，不是以O点为圆心的，故A错误； B、设在a、b所在弧的切线与水平方向的夹角为α、β，根据力的合成可得a的向心力Fa＝mgtanα、b的向心力Fb＝mgtanβ，而α＜β，故向心力的大小Fa＜Fb，故B错误；
C、根据F＝mrω可知，Fa＜Fb，ra＞rb，则角速度的大小ωa＜ωb，故C正确； D、硬币下滑过程中，重力做正功，动能增加，线速度增大，故vb＞va，故D错误。 故选：C。
7．【解答】解：根据开普勒第二定律可知，从远地点到近地点卫星做加速运动，而近地点到远地点，卫星做减速运动，所以近地点的速度大于远地点的即：v1＞v2；
若卫星绕地心做轨道半径为r的圆周运动时，线速度大小为圆轨道，必须在近地点加速，所以有：v1＞故选：B。
8．【解答】解：由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡；由于库仑力为相互作用，大小相等、方向相反；故两小球受到的电场力也一定方向相反；因此两小球一定带异种电荷，则P球所受库仑力向右，Q球所受库仑力向左。
匀强电场方向水平向右，故正电荷受电场力向右，其受库仑力一定向左，故Q带正电荷，P带负电荷，故D正确，ABC错误。 故选：D。
9．【解答】解：电场线的疏密程度表示场强的大小，且场强大的地方，电势降落的快。由图可知AC处的电场线比BC处的电场线密集，则AC段的平均场强大于BC段的平均场强，所以AC之间的电势差大于BC之间的电势差。即为：φA﹣φC＞φC﹣φB，则有：φC＜10V，故C正确，ABD错误。 故选：C。
10．【解答】解：断开S后，电压表的读数为3V，即电源的电动势为3V，
，将卫星从半径为r的圆轨道变轨到图示的椭
2
，若小球初速度增大，下落时间t不变，所以tanθ减小，即θ
，故B正确，ACD错误。
闭合S后，电压表的读数为2V，则电阻R的电压为2V， 电路的电流为：I＝电源的内阻为：r＝故选：A。
11．【解答】解：A、充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，则充电器的输出电功率为UI，故A错误； BC、充电器输出的电功率即为锂电池的输入功率为：P＝UI，锂电池产生的热功率为P热＝Ir，故B错误，C正确；
D、充电器的充电效率为η＝故选：C。
12．【解答】解：由安培定则判断出通电导线P在ab处的磁场向下，在cd处的磁场向上，
根据左手定则，知ab受安培力向外，cd受安培力向里，从上往下看，导线框将逆时针转动，故D正确。 故选：D。
二、选择题II（本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
13．【解答】解：A、电荷在电场中一定会受到电场力的作用，故在该空间内引入检验电荷时，如果电荷受到电场力则说明此空间一定有电场，如果没有电场力则一定没有电场，故AB正确； C、若空间引入通电导线受到安培力，则说明此空间一定存在磁场，故C正确；
D、若引入通电导线而没有受到安培力，则可能是导线与磁场相互平行，故不能说明不存在磁场，故D错误。 故选：ABC。
14．【解答】解：A、S闭合，电压U不变，将A向左平移一小段位移，由E＝电容决定式C＝
可知，E不变，油滴仍静止，根据
×100%，故D错误。
2
＝A＝1A， ＝
Ω＝1Ω，故A正确，BCD错误。
，由于正对面积S减小，则电容C减小，由Q＝CU可知，电容器的带电量在减小，即
电容器在放电，因此G表中有b→a的电流，故A正确；
B、S闭合，电压U不变，将A向上平移一小段位移，极板间距d增大，由E＝速运动，根据电容决定式C＝
可知，E变小，油滴应向下加
可知，间距d增大，则电容减小，根据Q＝CU可知，电荷量减小，电容器
放电，则G表中有b→a的电流，故B正确；
C、将A向下平移一小段位移，极板间距d减小，由E＝
可知，E变大，油滴受的电场力变大，油滴向上加速
运动，根据电容决定式C＝可知，间距d减小，则电容增大，根据Q＝CU可知，电荷量增大，则电容器
充电，则G表中有a→b的电流，故C错误；
D、将S断开，电容器电量不变，根据Q＝CU可知，U不变，E＝且G表中无电流，故D错误。 故选：AB。
15．【解答】解：A、游客从B到C过程做曲线运动，游客在C点时有向上的分加速度，故处于超重状态，故A正确；
B、游客从A到B过程，合力在竖直方向上的分量越来越大，故竖直方向上的加速度一直增大，故B正确； C、游客在B点时，轨道对游客沿半径向上的支持力，向心力由重力指向圆心的分力和支持力的合力提供，向心力小于mg，则向心加速度小于g，故C错误；
D、从A到C过程，只有重力做功，故游客的机械能不变，故D错误。 故选：AB。
16．【解答】解：AB、S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以D1、D2同时亮，故A正确，B错误； C、当电路稳定后，线圈L相当于导线，将D1短路，因此D1熄灭，而D2比S刚闭合时亮，故C正确； D、S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1要过一会儿熄灭，故D正确。 故选：ACD。
三、非选择题（本题共6小题，共48分）
17．【解答】解：（1）A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A正确。
B、利用此装置探究“加速度与质量的关系”，通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故B正确。
C、曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种，所以若a﹣m图象是曲线，不能断定曲线是双曲线，即不能断定加速度与质量成反比，应画出a﹣
图象，故C错误。
，则板间场强不变，油滴仍处于静止状态，
D、探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故D正确。 故选：ABD。
（2）要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足M＞＞m，因此沙桶中应选择的重物越小越好； 故选C；
（3）实验中发现实际加在计时器的电压略低于220V，但交流电的频率不变，打点周期不变，故测量结果不变 故答案为：（1）ABD； （2）C；（3）不变。
18．【解答】解：（1）因干电池内阻较小，电动势较小，为了便于调节，滑动变阻器应选总阻值较小的R1 （2）由于电源内阻较小，故应采用电流表相对电源的外接法，故②线接错，应接到电流表的左侧； （3）根据给出的点连线，得出对应的伏安特性曲线如图所示， 根据U＝E﹣Ir可知，电源的电动势为：E＝3.00V， 图象的斜率表示电源的内阻，故有：r＝故每节干电池的电动势为：E＝1.50V 内阻为：r'＝0.385Ω
故答案为：（1）R1，（2）②；（3）1.50，0.385；
＝0.769Ω。
19．【解答】解：（1）由v＝2gh 解得：
2
（2）对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式，有： mg（h+d）﹣qEd＝0 得
电容器两极板间的电压为：U＝Ed 电容器所带电荷量Q＝CU 得
（3）加速过程： mgt1＝mv…③
减速过程，有：
（mg﹣qE）t2＝0﹣mv…④ t＝t1+t2…⑤
联立①②③④⑤解得： t＝
；
，电容器所带电荷量为
。
，
；
答：（1）小球到达小孔处的速度为（2）极板间电场强度大小为
（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间为
20．【解答】解：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得：qU＝代入数据解得：v1＝1×10m/s； （2）粒子在电场中做类平抛运动， 沿初速度方向：d＝v1t， 沿电场方向：vy＝at， 由题意可知：tan30°＝
，
4
由牛顿第二定律得：qE＝ma， 解得：E＝
×10N/C；
﹣0，
3
（3）由动能定理得：qUab＝代入数据解得：Uab＝400V；
答：（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1为1×10m/s； （2）水平匀强电场的场强大小为（3）ab两点间的电势差为400V。
21．【解答】解：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，加速后的速度大小为v。由动能定理有：qU＝设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有：qvB＝m由几何关系知d＝联立①②③式得：
r ③ ＝
④
②
mv
2
4
×10N/C；
3
①
（2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x轴所经过的路程为：s＝带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间为：t＝联立②③④⑤⑥式得：t＝答：（1）带电粒子的比荷是
（；
+
⑥
+rtan30° ⑤
） ⑦
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间是（+）。
22．【解答】解：（1）金属棒从出磁场到达弯曲轨道最高点过程中只有重力做功， 根据机械能守恒定律可得：mgh＝代入数据解得：v＝3m/s；
（2）金属棒在磁场中做匀速运动时，设回路中的电流为I， 根据平衡条件得：F＝BIL+μmg 回路电流：
代入数据解得：F＝1.6N， 金属棒速度为
时，设回路中的电流为I′，
根据牛顿第二定律得：F﹣BI′L﹣μmg＝ma，
回路电流：I'＝
2
代入数据解得：a＝1.5m/s
（3）设金属棒在磁场中运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q， 根据功能关系得：Fx＝μmgx+
+Q
根据闭合电路欧姆定律可得电阻R上的焦耳热为：Q＝代入数据解得：QR＝6.75J；
答：（1）金属棒运动的最大速率v为3m/s；
（2）金属棒在磁场中速度为的加速度大小为1.5m/s；
2
（3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热为6.75J。
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