精品解析：安徽省马鞍山市第二中学2022-2023学年高二上学期期末素质测试物理试题

马鞍山市第二中学2022—2023学年度第一 学期期末素质测试高二物理试题 一、选择题（共44分，第1～6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7～11题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．） 1. 有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度图像如图所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据图像可知，负电荷从A到B做加速度逐渐增大的加速运动，则从A到B过程场强越来越大，电场线越来越密集，负电荷受到的电场力向右，则电场方向向左。 故选B。 2. 某电场中等势面分布如图所示，图中曲线表示点电荷的等势面，过a、c两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b连线的中点c处的电势应（　　） A. 等于25V B. 大于25V C. 小于25V D. 可能等于25V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】因为电场线与等势面垂直，根据等势面的形状可知，电场线从左向右由密变疏，即从a到c，电场逐渐变弱，所以等差等势面也由密变疏。故40V和10V一半的电势10V的等势面应在b点的左边。所以b点的电势应小于25V。 故选C。 3. 长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子（重力不计）从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（ ） ① ② ③ ④ A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】根据洛伦兹力提供向心力 可得 若粒子从左侧出磁场而不打在板上，则 解得 若粒子从右侧出磁场擦着板边缘射出磁场，设半径为，则半径满足 解得 由于粒子不打在极板上，因此有 解得 综上所述，入射离子的速度大小应满足的条件是或。 故选A。 4. 为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该装置的原理是利用电磁阻尼。薄板出现扰动时，穿过薄板表面的磁通量如果发生变化，就会产生感应电流，薄板就会受到安培力作用，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。 A．薄板上、下、左、右运动时，磁通量都会发生变化，所以都会产生感应电流，所以都会受到安培力作用而很快停下来，故A正确； B．薄板只有向左运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故B错误； C．薄板只有向左运动较大距离时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故C错误； D．薄板只有向左、向右运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下运动时，则不会产生感应电流，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为、电阻为的导体棒由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时导体棒两端的电压大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB杆产生的感应电动势 AB相当于电源，AB两端电压是路端电压，AB在竖直位置时，两半圆环并联的电阻为 电路电流 AB两端电压 解得 故选A。 6. 如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L=0.1m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B=10T，质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下滑过程中，始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取，当下落h=0.8m时，开关S闭合，若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图像是图中的 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】当导体棒自由下落时，由于S的断开，所以电路中无感应电流产生，所以一直做自由落体运动，当S闭合时，此时有一定的速度，受到的安培力为，当时，导体棒开始匀速下滑，此时，所以当S闭合时受到的安培力大于重力，故导体棒做减速运动，由于速度减小，所以安培力在减小，故导体棒做加速度减小的减速运动，当安培力和重力重新平衡时，速度恒定，所以D正确 7. 如图是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压，加速后以速度垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是，板长是。为提高示波器的灵敏度（每单位电压引起的偏转量），可采用以下哪些方法（ ） A. 增大两板间电势差 B. 尽可能使板长长一些 C. 尽可能使板距d小一些 D. 使加速度电压升高一些 【答案】BC 【解析】 【详解】对于电子的加速过程，有 对于电子的偏转过程有 ， 又 联立，解得 可知，增大l和减小U1或d均可提高偏转灵敏度。 故选BC。 8. 地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线MN运动，如图所示，由此可以判断（ ） A. 油滴一定做匀速运动 B. 油滴一定做匀变速运动 C. 油滴带正电，它是从M点运动到N点 D. 油滴带负电，它是从N点运动到M点 【答案】AC 【解析】 【详解】AB、油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，可知油滴所受洛伦兹力不变，粒子必定做匀速直线运动，故A正确，B错误． CD、根据做匀速直线运动的条件和受力情况，由左手定则可知，油滴只有带正电时受力才能平衡，且油滴的速度方向为M点到N点，故C正确，D错误． 9. 图甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒PQ始终静止，在0～t1时间内(　　) A. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上 B. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下 C. 导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大 D. 导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大 【答案】CD 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsinθ，则摩擦力为：f=mgsinθ-F安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，f=mgsinθ+F安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若安培力大于mgsinθ，则安培力为：f=F安-mgsinθ，由于安培力逐渐减故，摩擦力逐渐减小，当F安=mgsinθ时，摩擦力为零并开始反向变为：f=mgsinθ+F安，随着安培力的变化将逐渐增大，故CD正确，AB错误． 10. 一空间有磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升（导体棒ab、cd与导轨接触良好），此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是（　　） A. ab受到的拉力大小为2 N B. ab向上运动的速度为2 m/s C. 在2 s内，拉力做功使其他形式的能转化的电能是0.4 J D. 在2 s内，拉力做功为0.6 J 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】B．对导体棒cd受力分析 mg＝BIl＝ 得 v＝2 m/s 故选项B正确； A．对导体棒ab受力分析 F＝mg＋BIl＝0.2 N 选项A错误； C．在2 s内拉力做功使其他形式的能转化为ab棒的重力势能和电路中的电能，增加的电能等于克服安培力做的功，即 W电＝F安vt＝＝0.4 J 选项C正确； D．在2 s内拉力做的功为 W拉＝Fvt＝0.8 J 选项D错误． 故选BC。 11. 两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为，通过长为的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 与无关，与成反比 B. 通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变 C. 通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等 D. 调节、和，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．将组合体以初速度v0水平无旋转抛出后，组合体做平抛运动，后进入磁场做匀速运动，由于水平方向切割磁感线产生的感应电动势相互低消，则有 mg = F安 = ，vy = 综合有 B = 则B与成正比，A错误； B．当金属框刚进入磁场时金属框的磁通量增加，此时感应电流的方向为逆时针方向，当金属框刚出磁场时金属框的磁通量减少，此时感应电流的方向为顺时针方向，B错误； C．由于组合体进入磁场后做匀速运动，由于水平方向的感应电动势相互低消，有 mg = F安 = 则组合体克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C正确； D．无论调节哪个物理量，只要组合体仍能匀速通过磁场，都有 mg = F安 则安培力做的功都为 W = 4F安L 则组合体通过磁场过程中产生的焦耳热不变，D正确。 故选CD。 二、实验题（本大题共6空，每空2分，共计12分） 12. 某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律．所用器材如下： 待测小灯泡一只，额定电压为2.5 V，电阻约为几欧； 电压表一个，量程0~3 V，内阻为3 kΩ ； 电流表一个，量程0~0.6 A，内阻为0.1 Ω； 滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干． （1）请在图甲中补全实验的电路图__________． （2）图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于_______（选填“A”或“B”）处． （3）该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻为_____Ω． 【答案】 ①. ②. B ③. 5.95 【解析】 【详解】(1)[1]为了测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，所以还应有电流表，由于小灯泡电阻较小，所以电流表应外接，故电路图如图 (2)[2]图甲中开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于B端，使得闭合电键后，测量电路部分处于短路状态，电压表、电流表示数为0，起保护作用； (3)[3]由于小灯泡的额定电压为2.5V，由图可知，电流为0.42A，由欧姆定律得 13. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A，内阻=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是__色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则=_____k。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比较______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 红 ②. 5 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色； [2]当两表笔短接（即）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系 得 当指针指在刻度盘的正中央时 ， 代入数据可得 [3]当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流不变，由公式，欧姆表内阻得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由 可知当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了。 【点睛】根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断读数，以及电池电动势变小，内阻变大时测量结果的变化；本小题考查了考查欧姆表的结构、测量原理，同时还要注意测量误差应如何来分析。 三、计算题（解答写在答题卷上，要求写出必要的文字说明和解答过程，直接写答案不得分，共4小题，共计44分） 14. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象。当汽车的电动机启动时，汽车车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，电源与电流表的内阻之和为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为，电动机启动的瞬间，电流表示数达到。求： （1）电动机未启动时车灯的功率； （2）电动机启动瞬间车灯的功率（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电动机未启动时，路端电压为 电动机未启动时车灯的功率为 【小问2详解】 电动机启动瞬间，路端电压为 车灯的内阻为 电动机启动瞬间车灯的功率 15. 如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式． 【答案】 【解析】 【详解】要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有：B0l2=Bl（l+vt）， 解之得：B=； 16. 真空区域有宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界，质量为m，电荷量为的粒子沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场（不计粒子重力的影响），求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子刚好没能从PQ边界射出磁场，设轨迹半径为，则粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系可得 解得 根据洛伦兹力提供向心力 解得粒子射入磁场的速度大小 【小问2详解】 粒子匝磁场中运动的周期为 粒子在磁场中运动的时间 17. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场。导体棒a的质量为ma=0.4kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量为mb=0.1kg，电阻Rb=6Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。a、b从开始相距L0=0.5m处同时将它们由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用sin53°=0.8）。求： （1）当a、b分别穿越磁场的过程中，通过R的电荷量之比； （2）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比； （3）磁场区域沿导轨方向的宽度d为多大； （4）在整个过程中，产生的总焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3）0.25m；（4）1J 【解析】 【详解】（1）通过电荷量的表达式为 根据闭合电路欧姆定律，有 根据法拉第电磁感应定律，有 联立可得 在b穿越磁场的过程中，b是电源，a与R是外电路，电路的总电阻为 根据并联电路规律，则通过R的电荷量为 同理a棒在磁场中匀速运动时，电路中总电阻为 通过R的电荷量为 联立以上各式可得 故通过R的电荷量之比为。 （2）设b在磁场中匀速运动的速度大小为vb，产生的感应电动势为 则b中的电流为 由于b在磁场中做匀速运动，由以上两式得 同理a棒在磁场中匀速运动时，有 联立可得 故两导体棒匀速运动的速度大小之比为。 （3）设b在磁场中运动时间为t，则有 b在磁场中做匀速直线运动，则有 根据速度位移公式，有 且根据上问可知 联立以上各式解得 故磁场区域沿导轨方向的宽度d为0.25m。 （4）由功能关系，焦耳热等于导体克服安培力做的功，a受的安培力大小为 安培力做功为 同理 则在整个过程中，电路中共产生的焦耳热为 故产生的总焦耳热为1J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 马鞍山市第二中学2022—2023学年度第一 学期期末素质测试高二物理试题 一、选择题（共44分，第1～6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7～11题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．） 1. 有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度图像如图所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 2. 某电场中等势面分布如图所示，图中曲线表示点电荷的等势面，过a、c两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b连线的中点c处的电势应（　　） A. 等于25V B. 大于25V C. 小于25V D. 可能等于25V 3. 长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子（重力不计）从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（ ） ① ② ③ ④ A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 4. 为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为、电阻为的导体棒由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时导体棒两端的电压大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L=0.1m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B=10T，质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下滑过程中，始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取，当下落h=0.8m时，开关S闭合，若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图像是图中的 A. B. C. D. 7. 如图是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压，加速后以速度垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是，板长是。为提高示波器的灵敏度（每单位电压引起的偏转量），可采用以下哪些方法（ ） A. 增大两板间电势差 B. 尽可能使板长长一些 C. 尽可能使板距d小一些 D. 使加速度电压升高一些 8. 地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线MN运动，如图所示，由此可以判断（ ） A. 油滴一定做匀速运动 B. 油滴一定做匀变速运动 C. 油滴带正电，它是从M点运动到N点 D. 油滴带负电，它是从N点运动到M点 9. 图甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒PQ始终静止，在0～t1时间内(　　) A. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上 B. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下 C. 导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大 D. 导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大 10. 一空间有磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升（导体棒ab、cd与导轨接触良好），此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是（　　） A. ab受到的拉力大小为2 N B. ab向上运动的速度为2 m/s C. 在2 s内，拉力做功使其他形式的能转化的电能是0.4 J D. 在2 s内，拉力做功为0.6 J 11. 两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为，通过长为的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 与无关，与成反比 B. 通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变 C. 通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等 D. 调节、和，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变 二、实验题（本大题共6空，每空2分，共计12分） 12. 某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律．所用器材如下： 待测小灯泡一只，额定电压为2.5 V，电阻约为几欧； 电压表一个，量程0~3 V，内阻为3 kΩ ； 电流表一个，量程0~0.6 A，内阻为0.1 Ω； 滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干． （1）请在图甲中补全实验的电路图__________． （2）图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于_______（选填“A”或“B”）处． （3）该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻为_____Ω． 13. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A，内阻=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是__色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则=_____k。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比较______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、计算题（解答写在答题卷上，要求写出必要的文字说明和解答过程，直接写答案不得分，共4小题，共计44分） 14. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象。当汽车的电动机启动时，汽车车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，电源与电流表的内阻之和为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为，电动机启动的瞬间，电流表示数达到。求： （1）电动机未启动时车灯的功率； （2）电动机启动瞬间车灯的功率（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）。 15. 如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式． 16. 真空区域有宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界，质量为m，电荷量为的粒子沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场（不计粒子重力的影响），求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）粒子在磁场中运动的时间。 17. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场。导体棒a的质量为ma=0.4kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量为mb=0.1kg，电阻Rb=6Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。a、b从开始相距L0=0.5m处同时将它们由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用sin53°=0.8）。求： （1）当a、b分别穿越磁场的过程中，通过R的电荷量之比； （2）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比； （3）磁场区域沿导轨方向的宽度d为多大； （4）在整个过程中，产生的总焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $