精品解析：广东省佛山市S6高质量发展联盟2024-2025学年高二上学期期中联考物理试卷

2024-2025学年上学期佛山市S6高质量发展联盟高二年级 期中联考试卷 物理学科 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每题只有一个选项符合要求） 1. 厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（　　） A. 只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作 B. 抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变 C. 闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡 D. 工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大 2. 如图所示，在A、B处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，若AB＝BC＝AC，则C点的磁感应强度的方向为（　　） A. 与AB边平行，竖直向上 B. 与AB边平行，竖直向下 C. 与AB边垂直，指向左边 D. 与AB边垂直，指向右边 3. 交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变小 B. 电压表的示数变小，电流表的示数变小 C. 酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 4. 如图所示，虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场。将一粗细均匀的电阻丝折成的正五边形导体框abcde置于磁场中（ab边水平），用导线将恒压电源U连接在导体框的a、b两点。则下列说法正确的是（　　） A. ba边所受的安培力方向竖直向上 B. bcdea部分与ba边所受的安培力大小之比为1：4 C. ba边与bc边所受的安培力大小相等 D. 导体框所受的安培力为0 5. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 滑块受到摩擦力不变 B. 滑块滑到斜面底端时的动能与B的大小无关 C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上 D. 即便磁感应强度B很大时，滑块也不可能静止于斜面上 6. 在如图所示的电路中（电源内阻不可忽略），当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是（　　） A. 电压表和电流表的示数都增大 B. 灯L2变暗，电流表的示数减小 C. 灯L1变亮，电压表的示数减小 D. 灯L1变暗，电容器的带电荷量增加 7. 如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN'是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不能从边界NN'射出，粒子入射速率v的最大值可能是 A. qBd/m B. (2+)qBd/m C. qBd/2m' D. (2-)qBd/m 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，每题有多个选项符合要求，全对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分） 8. 国家标准铜芯线，广泛应用于生产生活。其中双芯铜芯电线的结构可简化为如图所示，cd和ef为两根相互平行的铜芯线，a、b两点位于两导线所在的平面内，b到两导线的距离相等，当流过两根铜芯线的电流大小相同，方向相反时，下列说法正确的是（　　） A a点磁场方向垂直纸面向里 B. b点的磁感应强度为零 C. cd导线受到的安培力方向向左 D. 导线cd受到的安培力大于导线ef受到的安培力 9. 两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A. A和B导线中的电流之比为1∶2 B. A和B导线两端电压之比为3∶2 C. A和B导线的横截面积之比为2∶3 D. A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为3∶1 10. 回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A. 增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变 B. 粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间 C. 粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为 D. 若仅将粒子的电荷量变为，则交流电源频率应变为原来的倍 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。 （1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而______。 （2）再按图连接好电路进行测量 ①闭合开关前，将滑动变阻器的滑片滑到端。 将温控室的温度设置为，电阻箱调为某一阻值。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、和。断开开关。 再将电压表与热敏电阻端间的导线改接到端，闭合开关。反复调节和，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关。 ②实验中记录的阻值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值______。 12. 为了测量电池的电动势和内阻（电动势约为1.5V、内阻约为1.0Ω），备用的实验器材如下：量程为0～3mA、内阻为10Ω的电流表A1，量程为0～0.6A、内阻为0.1Ω的电流表A2，滑动变阻器R1（0～20Ω，10A），滑动变阻器R2（0～200Ω，1A），定值电阻R0（990Ω），开关和导线若干。 （1）为了完成本实验且能精确地测量电池的电动势和内阻，请在虚线框内画出所设计的电路图_______，为了便于操作，滑动变阻器选用________； （2）该小组同学通过分析选择了合适的测量电路，读出了多组实验数据，其中电流表A1的读数为I1、电流表A2的读数为I2，现用I1为纵轴、I2为横轴建立坐标系，将测量的数据描点连线如图所示，通过计算可知该电池的电动势为________V，内阻为________Ω（结果保留两位有效数字）。 四、解答题（本题共3小题，共38分） 13. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，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上端，此时电压表示数为0。设变阻器的总电阻为R、总长度为L，电源的电动势为E、内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和其他阻力。 （1）随m增大，流过的电流如何变化，电压表的示数如何变化； （2）推导出电压表示数U与所称物体质量m关系式。 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨平面与水平面间的夹角，在导轨平面内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源。现把一个质量0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒静止于金属导轨上。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2Ω，金属导轨电阻不计，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2。求： (1)通过导体棒的电流； (2)导体棒受到的摩擦力大小和方向。 15. 如图所示，在平面直角坐标系内，第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；一质量为、电荷量为的带正电的粒子，自轴正半轴上处的点，以速度垂直于轴射入电场，经轴上处的P点进入磁场，最后以垂直轴的方向射出磁场。不计粒子重力，求： (1)电场强度大小； (2)粒子射出电场时速度v的大小和方向； (3)粒子在磁场中运动的轨迹半径和时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年上学期佛山市S6高质量发展联盟高二年级 期中联考试卷 物理学科 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每题只有一个选项符合要求） 1. 厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（　　） A 只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作 B. 抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变 C. 闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡 D. 工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电路图可知，照明灯和抽气扇处于并联状态，则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关，故A错误； B．由电路图可知，断开开关S2，电阻R与抽气扇串联，抽气扇是“弱吸”挡；闭合开关S2，电阻R被短路，抽气扇是“强吸”挡；抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，则流过抽气扇的电流变小，而抽气扇的热功率为，其中r为电机内阻，不变，则抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率减小，故B错误； C．闭合开关S1、S2和S3时，由电路图可知，电阻R被短路，则流过抽气扇的电流、电压变大，则功率变大，抽气扇处于“强吸”挡，故C错误； D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，在A、B处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，若AB＝BC＝AC，则C点的磁感应强度的方向为（　　） A. 与AB边平行，竖直向上 B. 与AB边平行，竖直向下 C. 与AB边垂直，指向左边 D. 与AB边垂直，指向右边 【答案】C 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则可知，A、B两处电流在C点的磁感应强度方向如图所示 可知C点的磁感应强度的方向与AB边垂直，指向左边。 故选C。 3. 交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表的示数变大，电流表的示数变小 B. 电压表的示数变小，电流表的示数变小 C. 酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器的电阻减小，电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 可知总电流变大，电流表的示数变大，电阻R0以及内阻r上的电压变大，则R上的电压减小，可知电压表示数变小，故AB错误； C．电源的输出功率为 酒精气体浓度越大，传感器电阻越小，当，电源的输出功率增大；当，电源的输出功率最大，当，电源的输出功率减小。故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律有 则有 可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场。将一粗细均匀的电阻丝折成的正五边形导体框abcde置于磁场中（ab边水平），用导线将恒压电源U连接在导体框的a、b两点。则下列说法正确的是（　　） A. ba边所受的安培力方向竖直向上 B. bcdea部分与ba边所受的安培力大小之比为1：4 C. ba边与bc边所受的安培力大小相等 D. 导体框所受的安培力为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电路可知，流过ab边的电流方向由b向a，由左手定则可知ba边所受的安培力方向竖直向下，A错误； BC．设导体框的边长为L，单位长度的电阻为。由欧姆定律可得ab边的电流为 流过bcdea边的电流为 又bcdea边与ba边在磁场中的有效长度相等，则由公式 F＝BIL 可知安培力的大小与电流成正比，则bcdea部分与ba边所受的安培力大小之比为1：4，同理ba边与bc边所受的安培力大小之比为4：1，B正确，C错误； D．整个导体框所受的安培力大小为 由左手定则可知安培力的方向竖直向下，D错误。 故选B。 5. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 滑块受到的摩擦力不变 B. 滑块滑到斜面底端时的动能与B的大小无关 C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上 D. 即便磁感应强度B很大时，滑块也不可能静止于斜面上 【答案】D 【解析】 【详解】AC．小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大．故AC错误； B．B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力功不同，到达底端的动能不同，B错误； D．滑块之所以开始能动，是因为重力沿斜面的分力大于摩擦力，B很大时，一旦运动，不会停止，最终重力的沿斜面的分力等于摩擦力，小滑块匀速直线运动，故D正确。 故选D。 6. 在如图所示的电路中（电源内阻不可忽略），当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是（　　） A. 电压表和电流表的示数都增大 B. 灯L2变暗，电流表的示数减小 C. 灯L1变亮，电压表的示数减小 D. 灯L1变暗，电容器的带电荷量增加 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮。R与灯L2并联电路的电压为 由于路端电压减小，灯L1两端电压增大，则减小，灯L2变暗。流过电流表的电流为 由于干路电流增大，通过灯L2电流减小，则增大，电流表的示数增大，故AB错误，C正确； D．电容器两端电压为并联部分的电压，并联部分电压减小，则电容器两端电压减小，根据，电容器带电荷量减少，故D错误。 故选C。 7. 如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN'是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不能从边界NN'射出，粒子入射速率v的最大值可能是 A. qBd/m B. (2+)qBd/m C. qBd/2m' D. (2-)qBd/m 【答案】BD 【解析】 【详解】设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为R，粒子在磁场中做圆周运动时由洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，解得 带电粒子速率越大，轨道半径越大，当轨迹恰好与边界NN'相切时，粒子恰好不能从边界NN'射出，对应速率最大． 若粒子带负电，临界轨迹如左图，由几何知识得：，解得：，对应的速率 若粒子带正电，临界轨迹如右图，由几何知识得：，解得：，对应的速率 故BD两项正确． 点睛：本题是带电粒子在有界磁场中圆周运动问题，画出轨迹，由几何知识求半径是关键．要注意电荷的电性不清楚，要考虑正负电荷都有可能，切不可漏解． 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，每题有多个选项符合要求，全对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分） 8. 国家标准铜芯线，广泛应用于生产生活。其中双芯铜芯电线的结构可简化为如图所示，cd和ef为两根相互平行的铜芯线，a、b两点位于两导线所在的平面内，b到两导线的距离相等，当流过两根铜芯线的电流大小相同，方向相反时，下列说法正确的是（　　） A. a点磁场方向垂直纸面向里 B. b点的磁感应强度为零 C. cd导线受到的安培力方向向左 D. 导线cd受到的安培力大于导线ef受到的安培力 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据安培定则可知，cd中电流在a点产生的磁感应强度Ba1垂直纸面向里，ef中电流在a点产生的磁感应强度Ba2垂直纸面向外，而a点到cd的距离小于到ef的距离，所以Ba1大于Ba2，故a点的合磁感应强度方向垂直纸面向里；同理可知cd和ef中的电流在b点产生的磁感应强度方向均为垂直纸面向外，所以b点的合磁感应强度不为零，故A正确，B错误； C．根据异向电流相斥可知cd导线受到的安培力方向向左，故C正确； D．导线cd受到的安培力和导线ef受到的安培力源自二者电流的磁场之间的相互作用，是一对相互作用力，所以大小相等，故D错误。 故选AC。 9. 两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A. A和B导线中的电流之比为1∶2 B. A和B导线两端的电压之比为3∶2 C. A和B导线的横截面积之比为2∶3 D. A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为3∶1 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于导线A和B串联在电路中，则A和B导线中的电流之比为，故A错误； B．由图可知导线A两端电压和导线B两端电压分别为 ， 则A和B导线两端的电压之比为 故B正确； C．根据 可得A和B导线的电阻之比为 根据 可得 则A和B导线的横截面积之比为 故C错误； D．根据 可得A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为 故D正确。 故选BD。 10. 回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A. 增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变 B. 粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间 C. 粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为 D. 若仅将粒子的电荷量变为，则交流电源频率应变为原来的倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据 得 可知增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变，A正确； B．根据可知粒子第一次在中的运动时间等于第二次在中的运动时间，B错误； C．根据动能定理 第二次在磁场中，粒子已经是第三次被加速 又 联立可得半径之比为 C错误； D．若仅将粒子的电荷量变为，根据可得离子在磁场中运动的周期变为原来的2倍，则电源的周期变为原来的2倍，根据可知电源的频率变为原来倍，D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。 （1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而______。 （2）再按图连接好电路进行测量。 ①闭合开关前，将滑动变阻器的滑片滑到端。 将温控室的温度设置为，电阻箱调为某一阻值。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、和。断开开关。 再将电压表与热敏电阻端间的导线改接到端，闭合开关。反复调节和，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关。 ②实验中记录的阻值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值______。 【答案】（1） ①. 短接 ②. 减小 （2） ①. 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]选择倍率适当的欧姆挡，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 【小问2详解】 [1][2]因两次电压表和电流表的示数相同，因为 即 可知大于。 12. 为了测量电池的电动势和内阻（电动势约为1.5V、内阻约为1.0Ω），备用的实验器材如下：量程为0～3mA、内阻为10Ω的电流表A1，量程为0～0.6A、内阻为0.1Ω的电流表A2，滑动变阻器R1（0～20Ω，10A），滑动变阻器R2（0～200Ω，1A），定值电阻R0（990Ω），开关和导线若干。 （1）为了完成本实验且能精确地测量电池的电动势和内阻，请在虚线框内画出所设计的电路图_______，为了便于操作，滑动变阻器选用________； （2）该小组同学通过分析选择了合适的测量电路，读出了多组实验数据，其中电流表A1的读数为I1、电流表A2的读数为I2，现用I1为纵轴、I2为横轴建立坐标系，将测量的数据描点连线如图所示，通过计算可知该电池的电动势为________V，内阻为________Ω（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 见解析 ②. R1 ③. 1.48（1.47～1.49） ④. 0.80（0.78～0.82） 【解析】 【详解】（1）[1][2]电流表A1和定值电阻R0组成的电压表量程为0.003×1000V＝3V，电池的电动势约为1.5V，所以应将电流表A1改装成电压表，又因为电池的内阻较小，滑动变阻器应采用限流式接法，所以选用滑动变阻器R1较为方便。 （2）[3][4]根据实验原理可知电流表A1的读数乘以（10＋990）Ω即为电路的路端电压，所以图线在纵轴上的截距乘以（10＋990）Ω等于电源的电动势，可得 E＝1.48×10－3×1000V＝1.48V 由闭合电路欧姆定律可得 E＝I1（10Ω＋990Ω）＋（I1＋I2）r 所以电池的内阻 r＝ 从图线上取两点可得电池的内阻 r＝Ω≈0.80Ω 四、解答题（本题共3小题，共38分） 13. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，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上端，此时电压表示数为0。设变阻器的总电阻为R、总长度为L，电源的电动势为E、内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和其他阻力。 （1）随m增大，流过电流如何变化，电压表的示数如何变化； （2）推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。 【答案】（1）流过的电流不变，电压表的示数增大；（2） 【解析】 【详解】（1）当物体质量m增大时，回路中总电阻不变，故流过的电流不变，变阻器R上端与滑片间的电阻值增大，因电压表测变阻器R上端与滑片间的电压，故电压表的示数增大。 （2）当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设托盘下降x，由平衡条件有 根据欧姆定律得 根据电阻定律有 由欧姆定律得 故电压表示数U与所称物体质量m的关系式为 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨平面与水平面间的夹角，在导轨平面内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源。现把一个质量0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒静止于金属导轨上。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2Ω，金属导轨电阻不计，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2。求： (1)通过导体棒的电流； (2)导体棒受到的摩擦力大小和方向。 【答案】(1)2A；(2)0.16N，方向沿斜面向下 【解析】 【详解】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有 (2)导体棒受到的安培力 导体棒所受重力沿斜面向下的分力为 由于小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力，根据共点力平衡条件有 解得 方向沿斜面向下。 15. 如图所示，在平面直角坐标系内，第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；一质量为、电荷量为的带正电的粒子，自轴正半轴上处的点，以速度垂直于轴射入电场，经轴上处的P点进入磁场，最后以垂直轴的方向射出磁场。不计粒子重力，求： (1)电场强度大小； (2)粒子射出电场时速度v的大小和方向； (3)粒子在磁场中运动的轨迹半径和时间。 【答案】(1)；(2)，与x轴夹角；(3) ；。 【解析】 【详解】(1)粒子的运动轨迹如右图所示 设粒子在电场中运动的时间为t1，则在x方向有 在y方向有 根据牛顿第二定律，有 解得匀强电场强度为 (2)设粒子射出电场时速度v与x轴夹角为θ，则根据动能定理有 解得： 此时 故 (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，即 所以轨道半径为 粒子在磁场中运动的周期为 由几何关系可知，粒子的偏转角为 故粒子在磁场中运动的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$