精品解析：河北省沧州市泊头市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

高二上学期第二次月考物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题中给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在物理发展史的长河中，一些科学家做出了杰出的贡献，创造了历史，推动了社会的发展，生活在信息时代的我们，应该永远缅怀他们。下面关于物理史实正确的是（　　） A. 安培发现了电流的磁效应 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 奥斯特发现了产生感应电流的条件 D. 库仑认为磁感线是客观存在的 2. 如图甲所示，用内阻不计的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示，充电宝向手机电池充电6min后容量减小了50mAh，此过程可认为输出电流、输出电压是恒定不变的，手机电池的内阻不能忽略。则下列说法中正确的是（　　） A. 充电宝输送给手机电池的电能为900J B. 充电宝输出的电流为 C. 手机电池的内阻为 D. 手机电池增加的化学能为900J 3. 两个定值电阻串联接在电压的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于的电压表接在的两端，如图所示，电压表示数为8V，如果把它改接在的两端，则电压表的示数将（　　） A. 小于4V B. 等于4V C. 大于4V且小于8V D. 等于或大于8V 4. 在如图所示的电路中，电压表和电流表均视为理想电表，电源的内阻不可忽略。闭合电键，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，灯泡的电阻恒定不变，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，则下列判断正确的是（ ） A. 灯泡变暗 B. 变小 C. 电容器的带电量变小 D. 电源的效率减小 5. 如图所示为实验室电磁炮的模型图。在倾角θ＝的绝缘斜面上固定两条不计电阻、间距d＝1m的平行金属导轨，导轨处在垂直斜面向下的B＝2T的匀强磁场中，导轨下端接有电动势E＝24V、内阻r＝1Ω的电源，滑动变阻器的阻值变化范围为0～10Ω，允许通过的最大电流为5A。导轨上放置一连同金属杆PQ在内的质量m＝1kg的电磁炮，金属杆PQ垂直两金属导轨放置，金属杆电阻R0＝2Ω，与导轨间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。闭合开关S，使电磁炮在导轨上静止，则变阻器连入电路的阻值可能是(g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8)(　　) A. 2Ω B. 3Ω C. 6Ω D. 8Ω 6. 如图所示，在等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场，为边的中点，在处有一粒子源，可沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子。已知粒子的质量为，电荷量为，直角边长为，不计重力和粒子间的相互作用力。则从边射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为（　　） A. B. C. D. 7. 在平面的的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O朝各个方向均匀发射到第一象限内，发现从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用及重力，则质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 校园安全是所有学校不容忽视的重大问题。为预防火灾，很多校园中都装有如图所示的火灾报警器。电源的内阻r不能忽略，R1为热敏电阻，其阻值会随温度升高而减小。当R2两端电压增加到一定值时，报警器会报警。下列说法中正确的是（　　） A. 当时，电源的效率为50% B. 两端电压增大时，电压表示数也会增大 C. 当有火情时，电压表、电流表示数变化量的比值不变 D. 其他条件一定的情况下，电源电动势越大，火灾报警器越灵敏 9. 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，将一厚度为d的半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面E、F间通以电流I时，另外两侧M、N间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中定向移动形成电流的载流子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，在M、N间产生霍尔电压UH。半导体的载流子有自由电子或空穴（相当于正电荷）两种类型。下列说法正确的是（　　） A. 若该半导体是空穴导电，则M侧的电势低于N侧的电势 B. 若只增大半导体薄片的厚度d，则霍尔电压UH将增大 C. 若只增大磁场的磁感应强度B，则霍尔电压UH将增大 D. 若只增大电流I，则霍尔电压UH将减小 10. 如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中（　　）。 A. 小球的加速度一直减小 B. 小球的机械能和电势能的总和减少 C. 下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是 D. 小球向下运动的稳定速度为 三、实验题：本题共2小题（11题7分，12题10分） 11. 某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（电阻约为）的电阻率。实验器材如下： 电压表V（量程，内阻约） 电流表A（量程，内阻） 定值电阻（阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 学生电源E（电压） 开关S和若干导线 （1）如图甲所示，用螺旋测微器测得导体棒的直径为__________mm。 （2）如图乙所示，用游标卡尺测得导体棒的长度为__________cm。 （3）请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量导体棒的阻值（要求所测量范围尽可能大）______________。 （4）实验时，调节滑动变阻器滑片，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图，如图丁所示，通过分析可得导体棒的电阻__________（保留2位有效数字）。 12. 某实验兴趣小组设计了如图（a）实验电路测量一节蓄电池（电动势约为2V）的电动势和内电阻，已知定值电阻R0=1.0Ω。 （1）实验操作步骤如下： ①按实验电路图正确连接好电路，将滑动变阻器滑片滑到最左端位置； ②单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0； ③将滑动变阻器滑片再次滑到最左端位置； ④单刀双掷开关S与2接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0； ⑤利用记录的数据分别作出两种接法所对应的U-I图像。 （2）作出的两个U-I图像分别如图（b）、（c）所示，根据图像可知图（c）对应的接法为S与________（填“1”或“2”）接通。 （3）根据以上图像综合可得电源电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。（结果均保留2位小数） （4）该小组经过研究发现，根据两次不同实验中电流表、电压表的影响，进一步可得出所用电流表的内阻为rA=_________Ω，实验中，定值电阻R0的作用有__________（双选，填字母）。 A.保护电源 B.在电流变化时使电压表示数变化明显 C.在电压变化时使电流表示数变化明显 四、计算题 13. 如图，电路中电源电动势E=10 V，内阻r = 1，小灯泡L额定电压U = 8V，额定功率字迹模糊不清，电动机M的线圈电阻RM = 2．闭合开关S后，灯泡恰好正常发光，电动机输出机械功率P =3.5W．求： （1）电源中电流I； （2）电动机线圈中电流IM； （3）小灯泡额定功率PL． 14. 如图所示，一对光滑的、间距为L=10cm的金属导轨，AB、DE段水平，BC、EF段圆形导轨的半径R=0. 5m，在BE处分别与AB、DE相切，BE与导轨垂直，导轨电阻不计．在导轨的AD端接有一个电动势E=6V、内阻r=0. 2的电源和一个R2=2. 6的电阻．导轨间存在着垂直于导体棒方向的匀强磁场（图中未画出）．一质量为m=0. 012kg、电阻为R1=0. 2的金属棒MN放在圆形导轨上，MN的方向与导轨垂直，通电后能恰能静止在圆导轨上，且与BE的水平距离为x=0. 3m．求： (1)若磁场沿竖直方向，是竖直向上还是竖直向下？磁感应强度多大？ (2)若磁场的方向可变，磁感应强度最小值多大？ 15. 如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了30°，重力加速度为g，求： （1）区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小； （2）区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）微粒从P运动到Q的时间有多长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期第二次月考物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题中给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在物理发展史的长河中，一些科学家做出了杰出的贡献，创造了历史，推动了社会的发展，生活在信息时代的我们，应该永远缅怀他们。下面关于物理史实正确的是（　　） A. 安培发现了电流的磁效应 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 奥斯特发现了产生感应电流的条件 D. 库仑认为磁感线是客观存在的 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误； B．奥斯特发现了电流的磁效应之后，法拉第通过不断的实验过程发现了电磁感应现象，故B正确； C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结了产生感应电流的条件，故C错误； D．磁场是真实存在的，而磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而认为假想的，客观上不存在，库仑并没有认为磁感线是客观存在的，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示，用内阻不计的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示，充电宝向手机电池充电6min后容量减小了50mAh，此过程可认为输出电流、输出电压是恒定不变的，手机电池的内阻不能忽略。则下列说法中正确的是（　　） A. 充电宝输送给手机电池的电能为900J B. 充电宝输出的电流为 C. 手机电池的内阻为 D. 手机电池增加的化学能为900J 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，此过程中通过串联电路的电荷量 充电宝提供的电能等于电场力做功 故A正确； B．充电宝输出的电流 故B错误； C．手机电池不是纯电阻电路，因此内阻不能用欧姆定律计算，故C错误； D．手机电池增加的化学能等于充电宝提供的电能减去自身消耗的焦耳热，所以手机电池增加的化学能一定小于900J，故D错误。 故选A。 3. 两个定值电阻串联接在电压的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于的电压表接在的两端，如图所示，电压表示数为8V，如果把它改接在的两端，则电压表的示数将（　　） A. 小于4V B. 等于4V C. 大于4V且小于8V D. 等于或大于8V 【答案】A 【解析】 【详解】当电压表并联接在两端时，间的电阻是与电压表内阻并联后的等效电阻， 两端电压为两端电压为4V，则 所以 由此可以推断，当不把电压表接入电路时，分得的电压小于4V。当把电压表并联在两端时，间的电阻为和的并联电阻，且 故间的电压一定小于4V。 故选A。 4. 在如图所示的电路中，电压表和电流表均视为理想电表，电源的内阻不可忽略。闭合电键，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，灯泡的电阻恒定不变，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，则下列判断正确的是（ ） A. 灯泡变暗 B. 变小 C. 电容器的带电量变小 D. 电源的效率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，滑动变阻器滑片P缓慢向右移动时，接入电路电阻变小，则稳恒电路的总电阻变小，由闭合回路欧姆定律可得，电路中的电流变大，而灯泡的电阻恒定不变，则灯泡变亮，故A错误； C．由闭合回路欧姆定律可知电容器的电压为 因电流变大，则电容器的电压变小，由可知电容器要放电，但电路接有二极管，只允许电流向右流过，则电容器只能充电不能放电，则电容器的带电量不变，故C错误； B．根据题意，由闭合回路欧姆定律有 可知 保持不变，故B错误； D．根据题意可得，电源的效率为 由于变小，则变小，故D正确。 故选D。 5. 如图所示为实验室电磁炮的模型图。在倾角θ＝的绝缘斜面上固定两条不计电阻、间距d＝1m的平行金属导轨，导轨处在垂直斜面向下的B＝2T的匀强磁场中，导轨下端接有电动势E＝24V、内阻r＝1Ω的电源，滑动变阻器的阻值变化范围为0～10Ω，允许通过的最大电流为5A。导轨上放置一连同金属杆PQ在内的质量m＝1kg的电磁炮，金属杆PQ垂直两金属导轨放置，金属杆电阻R0＝2Ω，与导轨间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。闭合开关S，使电磁炮在导轨上静止，则变阻器连入电路的阻值可能是(g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8)(　　) A. 2Ω B. 3Ω C. 6Ω D. 8Ω 【答案】C 【解析】 【详解】电磁炮静止在导轨上时受重力、支持力、安培力和摩擦力，其中摩擦力可能沿导轨向上，也可能沿导轨向下，由平衡条件可知 mgsinθ±f＝BId 又f≤μmgcosθ，解得 2.2A≤I≤3.8A 由闭合电路欧姆定律得 I＝ 解得 Ω≤R≤Ω 故C正确，ABD错误。 故选C。 6. 如图所示，在等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场，为边的中点，在处有一粒子源，可沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子。已知粒子的质量为，电荷量为，直角边长为，不计重力和粒子间的相互作用力。则从边射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据 代入速度得 如图 Od与ac垂直，有几何关系可知，Od长为L，即最短弦长，对应最短时间，圆心角为，则最短时间为 又 得 故选A。 7. 在平面的的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O朝各个方向均匀发射到第一象限内，发现从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用及重力，则质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据洛伦兹力提供向心力可得 可知速率相等的大量质子的运动半径也相等，可知从原点均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的电子数占电子总数的三分之二，则从磁场上边界射出的电子的发射角度范围有 则根据质子的偏转轨迹和几何关系可得能从上边界射出的电子的发射角度在，设轨迹半径为，则由几何关系知 代入得 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 校园安全是所有学校不容忽视的重大问题。为预防火灾，很多校园中都装有如图所示的火灾报警器。电源的内阻r不能忽略，R1为热敏电阻，其阻值会随温度升高而减小。当R2两端电压增加到一定值时，报警器会报警。下列说法中正确的是（　　） A. 当时，电源的效率为50% B. 两端电压增大时，电压表示数也会增大 C. 当有火情时，电压表、电流表示数变化量的比值不变 D. 其他条件一定的情况下，电源电动势越大，火灾报警器越灵敏 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当时，电路串联连接，故电源的效率 A错误； B．当有火情时，R1阻值减小，电路电流增大，R2两端电压增加，电源内电压增大，路端电压减小，即电压表示数减小，B错误； C．电压表、电流表示数变化量的比值 不变，C正确： D．同等条件下，电源电动势越大，R2两端电压受R1减小的影响越明显，越容易达到报警值，火灾报警器越灵敏，D正确。 故选CD。 9. 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，将一厚度为d的半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面E、F间通以电流I时，另外两侧M、N间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中定向移动形成电流的载流子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，在M、N间产生霍尔电压UH。半导体的载流子有自由电子或空穴（相当于正电荷）两种类型。下列说法正确的是（　　） A. 若该半导体是空穴导电，则M侧的电势低于N侧的电势 B. 若只增大半导体薄片的厚度d，则霍尔电压UH将增大 C. 若只增大磁场的磁感应强度B，则霍尔电压UH将增大 D. 若只增大电流I，则霍尔电压UH将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．若该半导体是空穴导电，即相当于正电荷导电，根据左手定则可知，正电荷在洛伦兹力作用下向M侧聚集，可知M侧电势高于N侧电势，故A错误； B．由于M、N间产生电场，稳定时电场力与洛伦兹力平衡，设M、N间距离为a，霍尔元件长为b，则有 设单位体积内电荷的数目为n，根据电流的微观定义式有 解得 可知，若增大半导体薄片的厚度d，则霍尔电压UH将减小，故B错误； C．若增大磁感应强度B，则霍尔电压UH将增大，故C正确； D．若增大电流I，则霍尔电压UH将增大，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中（　　）。 A. 小球的加速度一直减小 B. 小球的机械能和电势能的总和减少 C. 下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是 D. 小球向下运动的稳定速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球静止时只受静电力、重力、弹力及摩擦力，静电力水平向左，弹力水平向右，摩擦力竖直向上；开始时，对小球，由牛顿第二定律有 小球的加速度为 小球速度增大，受到洛伦兹力，由左手定则可知，洛伦兹力向右，则有 可知一开始小球的加速度先增大，故A错误； B．在下降过程中有摩擦力做负功，故有部分能量转化为内能，故小球的机械能和电势能的总和减少，故B正确； C．当洛伦兹力大小等于静电力时，摩擦力为零，此时加速度为g，达到最大；此后速度继续增大，则洛伦兹力增大，水平方向上的弹力增大，摩擦力将增大，加速度将减小，直到加速度减小为零后做匀速直线运动；故加速度为最大加速度的一半时有两种情况，一种是洛伦兹力小于静电力的情况，另一种是洛伦兹力大于静电力的情况，当洛伦兹力小于静电力时有 解得 当洛伦兹力大于静电力时有 解得 故C正确； D．当加速度等于零时，速度最大且保持稳定，则有 解得 故D错误。 故选BC。 三、实验题：本题共2小题（11题7分，12题10分） 11. 某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（电阻约为）的电阻率。实验器材如下： 电压表V（量程，内阻约） 电流表A（量程，内阻） 定值电阻（阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 学生电源E（电压） 开关S和若干导线 （1）如图甲所示，用螺旋测微器测得导体棒的直径为__________mm。 （2）如图乙所示，用游标卡尺测得导体棒的长度为__________cm。 （3）请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量导体棒的阻值（要求所测量范围尽可能大）______________。 （4）实验时，调节滑动变阻器滑片，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图，如图丁所示，通过分析可得导体棒的电阻__________（保留2位有效数字）。 【答案】（1）4.620 （2）10.15 （3） （4）4.6 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为，由图可知导体棒的直径为 【小问2详解】 10分度游标卡尺的精确值为，由图可知导体棒的长度为 【小问3详解】 要求尽可能精确地测量金属棒的阻值，而滑动变阻器的总阻值较小，所以滑动变阻器应采用分压接法；电压表的量程为15V，则待测电阻的电流最大为 则0.6A的电流表量程太小，不安全，而电流表内阻已知，且有定值电阻，则可以用电流表与定值电阻串联，定值电阻能分部分电压且能精确的得到待测电阻阻值，而电流表选择内接法可以消除系统误差，故电路图如图所示 【小问4详解】 根据欧姆定律可得 解得导体棒的电阻为 12. 某实验兴趣小组设计了如图（a）实验电路测量一节蓄电池（电动势约为2V）的电动势和内电阻，已知定值电阻R0=1.0Ω。 （1）实验操作步骤如下： ①按实验电路图正确连接好电路，将滑动变阻器滑片滑到最左端位置； ②单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0； ③将滑动变阻器滑片再次滑到最左端位置； ④单刀双掷开关S与2接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0； ⑤利用记录的数据分别作出两种接法所对应的U-I图像。 （2）作出的两个U-I图像分别如图（b）、（c）所示，根据图像可知图（c）对应的接法为S与________（填“1”或“2”）接通。 （3）根据以上图像综合可得电源电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。（结果均保留2位小数） （4）该小组经过研究发现，根据两次不同实验中电流表、电压表的影响，进一步可得出所用电流表的内阻为rA=_________Ω，实验中，定值电阻R0的作用有__________（双选，填字母）。 A.保护电源 B.在电流变化时使电压表示数变化明显 C.在电压变化时使电流表示数变化明显 【答案】 ①. 2 ②. 1.80 ③. 1.25 ④. 0.75Ω ⑤. AB##BA 【解析】 【详解】（2）[1]两种方法中，S与1接通时采用了电流表的内接法，S与2接通时采用了电流表的外接法，比较图（b）和图（c）的斜率可知，图（c）所示图像的斜率小，所以图（c）对应电路S与2接通。 （3）[2][3]图（b）所测电源内阻偏大，所测内阻应为电源实际内阻、保护电阻与电流表内阻之和，由此可知图（b）对应开关S接1，且电流表示数为0时，电压表测量准确，此时电压表所测电压即为电源的电动势，因此电源电动势为图（b）的纵轴截距，可得E=1.80V；当开关S接2且电压表示数为0时，对应电流为短路电流，由图（c）图像可知，此时短路电流为I=0.80A，则根据闭合电路的欧姆定律有 解得 （4）[4]图（b）中图像对应的斜率为电源实际内阻、保护电阻与电流表内阻之和，所以 [5]定值电阻R0有保护电源的作用，根据闭合电路的欧姆定律有 可知加了定值电阻后可以达到电流变化时使电压表的示数变化明显的效果。 故选AB。 四、计算题 13. 如图，电路中电源电动势E=10 V，内阻r = 1，小灯泡L额定电压U = 8V，额定功率字迹模糊不清，电动机M的线圈电阻RM = 2．闭合开关S后，灯泡恰好正常发光，电动机输出机械功率P =3.5W．求： （1）电源中电流I； （2）电动机线圈中电流IM； （3）小灯泡额定功率PL． 【答案】（1）2A （2）0.5A （3）12W 【解析】 【分析】（1）小灯泡正常发光，说明外电压等于小灯泡的额定电压，根据闭合电路欧姆定律列式求解通过电源的电流I； （2）电动机的总功率等于热功率和机械功率之和，从而求解通过电动机的电流； （3）电源电流减去电动机的电流等于灯泡的电流，根据P=UI求解灯泡的功率． 【详解】（1）电源的内电压 电源中电流 解得： （2）电动机的总功率 电动机的热功率 能量守恒 电动机中电流 （3）通过灯泡的电流 小灯泡的额定功率 【点睛】对于电动机工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，本题不能用欧姆定律求出通过电动机的电流． 14. 如图所示，一对光滑的、间距为L=10cm的金属导轨，AB、DE段水平，BC、EF段圆形导轨的半径R=0. 5m，在BE处分别与AB、DE相切，BE与导轨垂直，导轨电阻不计．在导轨的AD端接有一个电动势E=6V、内阻r=0. 2的电源和一个R2=2. 6的电阻．导轨间存在着垂直于导体棒方向的匀强磁场（图中未画出）．一质量为m=0. 012kg、电阻为R1=0. 2的金属棒MN放在圆形导轨上，MN的方向与导轨垂直，通电后能恰能静止在圆导轨上，且与BE的水平距离为x=0. 3m．求： (1)若磁场沿竖直方向，是竖直向上还是竖直向下？磁感应强度多大？ (2)若磁场的方向可变，磁感应强度最小值多大？ 【答案】(1)竖直向下 0.45T (2)0.36T 【解析】 【详解】(1)若磁场沿竖直方向，则金属棒MN受到的安培力是水平方向，金属棒MN能静止在圆导轨上，则安培力的方向水平向右，金属棒MN中电流方向为，据左手定则可得，磁场方向竖直向下． 对金属棒MN受力分析如图，则： 由几何关系得 由三力平衡得 由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 (2)当物体所受安培力的方向沿轨道切线向上时，安培力最小，磁感应强度最小，对应的磁场方向如图： 由平衡条件可得 解得：磁感应强度的最小值 15. 如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了30°，重力加速度为g，求： （1）区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小； （2）区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）微粒从P运动到Q的时间有多长。 【答案】（1）E1= ，E2=；（2） ；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）微粒在区域I内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有： 求得： 微粒在区域II内做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，有： 求得： （2）粒子进入磁场区域时满足： 根据几何关系，分析可知： 整理得： （3）微粒从P到Q的时间包括在区域I内的运动时间t1和在区域II内的运动时间t2，并满足： 经整理得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $