精品解析：新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第101中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

乌鲁木齐市第101中学2024-2005学年 高二物理期末考试试卷 一、选择题（本大题共12小题，1-8题只有一个选项符合题意。每小题4分。9-12题有多项符合题目要求,全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。共48分) 1. 关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极 B. 电场线和磁感线都是现实中存在的 C. 电场线和磁感线都不能相交 D. 电场线和磁感线都是闭合的曲线 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁感线在磁体外部从磁体的N极发出，终止于S极，在磁体内部从S极指向N极，A错误； BC．电场线和磁感线都是人们为了研究场而假想出来的一系列曲线，电场线和磁场线都不相交，C正确，B错误； D．磁感线是闭合曲线，电场线不闭合，D错误。 故选C。 2. 对下列各图的描述中，正确的是（　　） A. 图甲中闭合开关，导体棒ab在水平方向左右运动时，电流表指针将会摆动 B. 图乙实验表明利用磁可以生电 C. 丙图的实验不能探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系 D. 丁图中，通电螺线管上方小磁针静止时，a端是S极 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲是探究电磁感应的实验装置，闭合开关，当导体棒ab在水平方向左右运动时，导体棒ab能切割磁感线，则电路中会产生感应电流，电流表指针会摆动，故A正确； B．图乙中是奥斯特实验装置，能证明电流周围存在磁场，即电生磁，故B错误； C．丙图中，两个线圈匝数不同的电磁铁串联，控制了通过两电磁铁的电流大小，改变了线圈匝数，根据控制变量法可知，能探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系，故C错误； D．丁图中，电流从螺线管的左端流入、右端流出，螺线管正面电流向下，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极、左端为S极，根据磁极间相互作用规律可知，小磁针a端是N极，故D错误。 故选A 3. 如图所示，直角三角形abc，，，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I、方向垂直纸面向外，b点处导线中的电流大小为4I、方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的垂直距离，k为常量。已知a点处电流在c点产生的磁感应强度大小为，则顶点c处的磁感应强度为（　　） A. ，方向沿ac向上 B. ，方向垂直ac水平向右 C. ，方向沿ac向上 D. ，方向垂直ac水平向右 【答案】A 【解析】 【详解】设ac间距为r，有几何知识知bc间距为2r，通电直导线a在c点上所产生的磁场大小是 通电直导线b在c点上所产生的磁场大小 用右手螺旋定则判断通电导线在c点上磁场方向如图所示 则顶点c处的磁感应强度为 方向沿ac向上。 故选A。 4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知(　　) A. 带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度 B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C. 带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度 D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电场线疏密可知，R点场强比Q场强点大，所以带电粒子在R点的电场力大，则带电粒子在R点的加速度大，A错误； BC．带电粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若带电粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，则带电粒子经过R点时的动能大于经过Q点时的动能，即带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度，而P点电势能最小，所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，B错误，C正确； D．根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变，D错误。 故选C。 5. 如图所示，是绕有两个线圈的闭合铁芯，一个线圈接电流计，另一个线圈接导轨，金属棒可沿导轨左右滑动，且始终处于匀强磁场中，导轨的电阻不计，在下列情况下，有电流从下向上通过电流计的是（ ） A. 向右匀速运动时 B. 向左减速运动时 C. 向左加速运动时 D. 向右减速运动时 【答案】B 【解析】 【详解】A．当向右匀速运动时，根据法拉第电磁感应定律，可知右边线圈会产生恒定的感应电流，铁芯内部的磁场恒定，左边的线圈中不会产生感应电流，故A错误； BCD．当向左减速运动时，根据法拉第电磁感应定律和右手定则，可知右边线圈会产生不断减小的感应电流，且感应电流方向是从到通过金属棒，又根据安培定则可知铁芯内部会产生一个沿顺时针方向的减小的磁场，可引起穿过左边线圈的磁通量减小，左边的线圈中产生感应电流，再根据楞次定律可判断左边线圈中的感应电流会从下到上通过电流计G，故B正确；同理，当向左加速运动时，可判断左边线圈中的感应电流会从上到下通过电流计G，当向右减速运动时，可判断左边线圈中的感应电流会从上到下通过电流计G，CD错误。 故选B。 6. 如图所示，电源的电动势为E，内阻不计，A、B是两个不同的小灯泡，且阻值RA<RB，L是自感系数很大、电阻不计的线圈。关于这个电路，下列说法中正确的是（ ） A. S闭合时，A灯、B灯均逐渐变亮 B. S闭合时，通过A灯的电流先增大后减小 C. S由闭合到断开时，电流从右向左流过B灯 D. S由闭合到断开时，A灯和B灯都逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，开关闭合瞬间，线圈对电流有阻碍作用，随着线圈对电流阻碍逐渐减小后A灯逐渐变亮，故A错误； B．开关闭合瞬间，线圈对电流有阻碍作用，随着线圈对电流阻碍逐渐减小后A灯逐渐变亮，达到稳定后A灯泡亮度稳定，通过A灯的电流先增大后不变，故B错误； C．开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过B灯，故C正确； D．开关处于闭合状态时，由于RA<RB，通过A灯的电流大于通过B灯的电流。在断开S瞬间，B灯中原来的电流消失，线圈产生自感电动势，给两灯提供瞬间电压，根据楞次定律可知，电路中的电流从A灯的电流值开始逐渐减小，所以此瞬间通过B灯的电流增大，因此B灯会闪亮一下，再慢慢熄灭，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，平行板电容器的两极板M、N水平正对放置，接在恒压电源上，N板接地。P为两板间的一点。现将M板向下移动一小段距离，下列说法正确的是（　　） A. P点电势降低 B. 两板间的电场强度增大 C. 平行板电容器的电容减小 D. 电容器储存的电荷量减少 【答案】B 【解析】 【详解】AB．两极板M、N间的电压不变，板间距离减小，根据可知两板间的电场强度增大，P点与N板间的电压 P点与N板间距离不变，则P点与N板间电压增大，由 可知P点电势升高，故B正确，A错误； CD．根据平行板电容器的决定式，可知M板向下移动一小段距离，平行板电容器的电容增大，结合可知，电容器储存的电荷量增加，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，在直径为2R的圆形区域内存在垂直纸面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出，圆外无磁场），大量同种带电粒子从圆上a点以不同的方向沿纸面射入磁场，速度大小均为v，粒子比荷，当粒子在磁场中运动的时间最长时，粒子入射的速度方向与半径方向的夹角为（　　） A. 0 B. 30° C. 45° D. 60° 【答案】C 【解析】 【详解】由洛伦兹力提供向心力可得 得 代入题中数据得 当带电粒子在圆形磁场中运动的圆弧的弦长等于圆形磁场的直径时，粒子在磁场中运动的时间最长。设带电粒子带正电，设粒子入射的速度方向与半径方向的夹角为θ，粒子轨迹如图 几何关系可知 故选C 9. 下列科学家对电磁规律的研究作出过贡献的是（　　） A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 伽利略 D. 阿基米德 【答案】AB 【解析】 【详解】对电磁规律的研究作出过贡献的有奥斯特和法拉第，其中奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象。伽利略和阿基米德没有对电磁规律的研究作出过贡献。 故选AB。 10. 如图所示为法拉第圆盘发电机，半径为r的铜质圆盘绕其中心O的竖直轴以恒定角速度顺时针转动（从上向下看），空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．圆盘平面和磁感线垂直，两电刷C、D分别与铜盘中心轴和边缘接触，两电刷间接有阻值为R的电阻，下列说法正确的是（　　） A. O点电势比D点高 B. 通过R电流方向由下至上 C. 发电机电动势为 D. 发电机电动势为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．铜质圆盘转动时，根据右手定则可知，电流方向由D点指向O点，则O点相当于电源的正极，D点相当于电源的负极，则O点电势比D点高，通过R电流方向由上至下，故A正确，B错误； CD．发电机电动势为 故C正确，D错误。 故选AC。 11. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，两个D形盒间接入高频交流电源的周期为 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出电阻上的电流从b到a C. 图丙是速度选择器的示意图，只能选择粒子的速度，不能选择粒子的电性、电荷量、质量 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子的比荷越小在磁场中运动的半径越小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲中，根据 ， 解得 由于回旋加速器中，交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等，则两个D形盒间接入高频交流电源的周期为，故A错误； B．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，B为发电机的正极，A极板是发电机的负极，电阻上的电流从b到a，故B正确； C．带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是洛伦兹力与静电力平衡，即有 解得 只能选择粒子的速度，不能选择粒子的电性、电荷量、质量，故C正确； D．根据 可得 又由于 解得 结合上述有 可知比荷越小，说明R越大，故D错误。 故选BC。 12. 如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示。则（　　） A. 时刻，P有收缩的趋势 B. 时刻，此时穿过P的磁通量最大 C. 时刻，此时P中无感应电流 D. 时刻，此时穿过P的磁通量最小 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离和收缩的趋势，故A正确； B．当螺线管中电流最大时，其形成磁场最强，故时刻，穿过P的磁通量最大，故B正确； CD．时刻，螺线管中电流为零，穿过P的磁通量最小，为零，但穿过线圈P的磁通量是变化的，因此此时P中有感应电流，故CD错误。 故选AB。 二、实验题(每空1分，共12分) 13. 现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。 （1）螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示，由图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 （2）该圆柱体的电阻约为10Ω，为了更准确测定其电阻率，实验室中有以下供选择的器材： A．电池组（3V，内阻约1Ω） B．电流表（0-3A，内阻0.0125Ω） C．电流表（0-0.6A，内阻约为0.125Ω） D．电压表（0-3V，内阻4kΩ） E．电压表（0-15V，内阻15kΩ） F．滑动变阻器R1（0-20Ω，允许最大电流1A） G．滑动变阻器R2（0-2000Ω，允许最大电流0.3A） H．开关，导线若干 要求电表调节范围尽可能大一点，尽可能减小误差，操作方便，应选择的器材为（只需填器材前面的字母即可）：电流表_________，电压表________，滑动变阻器________。 （3）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为________。 【答案】（1） ①. 1.050 ②. 11.4 （2） ①. C ②. D ③. F （3） 【解析】 13题详解】 [1]根据螺旋测微器读数规则，可得图甲所示圆柱体直径为 [2]根据游标卡尺读数规则可得，图乙中所示长度为 【14题详解】 [1][2][3]该合金导体电阻约为10Ω，电池组电压为3V，则电压表应选择D；流经该电阻的最大电流为 故电流表应选择C；为了方便调节和读数，滑动变阻器应选择接近待测电阻阻值的F。 【15题详解】 根据欧姆定律可得待测电阻 结合电阻定律 其中，联立可得 14. 如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻． （1）开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到__________（填“左侧”或“右侧”）； （2）根据实验测得的几组、数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为________，电源的内电阻为__________（结果保留到小数点后两位）； （3）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以R为横坐标，以______（选填“I”“”）为纵坐标得到的函数图线是一条直线。分析可得该图线的斜率为k，纵轴截距为b，可求得电源电动势________，电源内电阻_________。（用符号k和b表示电源电动势和内电阻）。 【答案】 ①. 左侧 ②. 1.40 ③. 0.57 ④. ⑤. ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应最大，因此滑片滑到左侧。 （2）[2][3]由图可知该电源的电动势为 电源的内电阻为 （3）[4]若用电阻箱替换滑动变阻器，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 即以R为横坐标，若得到的函数图线是一条直线，应以为纵坐标． [5][6]图象的斜率 纵轴截距 解得电源电动势为 电源内阻 三、解答题(共4小题。共40分) 15. 用轻质柔软绝缘细线，拴一质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于点。现加一水平向右的匀强电场，如图平衡时细线与铅垂线成（取，，）。求： （1）匀强电场的电场场强的大小； （2）平衡时细线的拉力的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）（2）由图根据平衡条件，小球受到的电场力水平向右，所以带正电。 对小球进行受力分析，设细线拉力为，有 代入数值，解得 16. 如图甲，一个匝数n=100的圆形导体线圈，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S=0.02m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，求通过电阻R的电流和R消耗的电功率。 【答案】， 【解析】 【详解】由图乙结合数学知识可得 由法拉第电磁感应定律可得感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得 R消耗的电功率为 17. 如图所示，是两根足够长的光滑平行的金属导轨，导轨间距离，导轨平面与水平面的夹角，导轨上端连接一个阻值的电阻。整个导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度。现有一根质量、电阻的金属棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，金属棒从静止开始沿导轨下滑后达到匀速直线运动，且始终与导轨垂直。重力加速度g取，导轨电阻不计，求： （1）金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值； （2）金属棒沿导轨匀速下滑时两端的电压； （3）金属棒从静止达到匀速的过程中，电阻产生的热量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒匀速运动时，由平衡条件知 棒匀速切割磁感线时 回路电流 代入得 解得 （2）匀速时，代入公式，知 （3）由能量守恒定律知 解得 18. 利用电、磁场来控制带电粒子的运动、在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示，在坐标系的第一、二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为+q的粒子从第二象限中的P点以沿x轴正方向的初速度射出，经电场偏转后从坐标原点O进入匀强磁场区域。从x轴上的点M第二次经过x轴。已知P点的坐标为，PM与x轴垂直，不计粒子重力。求： （1）电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）若电磁场的范围足够大，分析粒子通过x轴的位置坐标和对应时间（从粒子射出开始计时）的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）粒子射出后做类平抛运动，有 解得 （2）设粒子从点进入磁场区域时速度大小为，速度方向与轴正方向的夹角为，有 粒子在磁场中运动的半径，由几何关系有 带电粒子在磁场中运动有 解得 （3）粒子在坐标系中运动的轨迹如右图所示， 带电粒子在磁场中运动的时间 带电粒子再次进入电场后在电场中的运动时间 由图可知粒子经过轴上位置的坐标为 经过 所用时间为 经过 所用时间为 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 乌鲁木齐市第101中学2024-2005学年 高二物理期末考试试卷 一、选择题（本大题共12小题，1-8题只有一个选项符合题意。每小题4分。9-12题有多项符合题目要求,全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。共48分) 1. 关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极 B. 电场线和磁感线都是现实中存在的 C. 电场线和磁感线都不能相交 D. 电场线和磁感线都是闭合的曲线 2. 对下列各图的描述中，正确的是（　　） A. 图甲中闭合开关，导体棒ab在水平方向左右运动时，电流表指针将会摆动 B. 图乙实验表明利用磁可以生电 C. 丙图的实验不能探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系 D. 丁图中，通电螺线管上方小磁针静止时，a端是S极 3. 如图所示，直角三角形abc，，，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I、方向垂直纸面向外，b点处导线中的电流大小为4I、方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的垂直距离，k为常量。已知a点处电流在c点产生的磁感应强度大小为，则顶点c处的磁感应强度为（　　） A ，方向沿ac向上 B. ，方向垂直ac水平向右 C. ，方向沿ac向上 D. ，方向垂直ac水平向右 4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知(　　) A. 带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度 B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C. 带电粒子在R点时速度大于在Q点时的速度 D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大 5. 如图所示，是绕有两个线圈的闭合铁芯，一个线圈接电流计，另一个线圈接导轨，金属棒可沿导轨左右滑动，且始终处于匀强磁场中，导轨的电阻不计，在下列情况下，有电流从下向上通过电流计的是（ ） A. 向右匀速运动时 B. 向左减速运动时 C. 向左加速运动时 D. 向右减速运动时 6. 如图所示，电源的电动势为E，内阻不计，A、B是两个不同的小灯泡，且阻值RA<RB，L是自感系数很大、电阻不计的线圈。关于这个电路，下列说法中正确的是（ ） A. S闭合时，A灯、B灯均逐渐变亮 B. S闭合时，通过A灯的电流先增大后减小 C. S由闭合到断开时，电流从右向左流过B灯 D. S由闭合到断开时，A灯和B灯都逐渐熄灭 7. 如图所示，平行板电容器的两极板M、N水平正对放置，接在恒压电源上，N板接地。P为两板间的一点。现将M板向下移动一小段距离，下列说法正确的是（　　） A. P点的电势降低 B. 两板间的电场强度增大 C. 平行板电容器的电容减小 D. 电容器储存的电荷量减少 8. 如图所示，在直径为2R的圆形区域内存在垂直纸面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出，圆外无磁场），大量同种带电粒子从圆上a点以不同的方向沿纸面射入磁场，速度大小均为v，粒子比荷，当粒子在磁场中运动的时间最长时，粒子入射的速度方向与半径方向的夹角为（　　） A. 0 B. 30° C. 45° D. 60° 9. 下列科学家对电磁规律的研究作出过贡献的是（　　） A 奥斯特 B. 法拉第 C. 伽利略 D. 阿基米德 10. 如图所示为法拉第圆盘发电机，半径为r的铜质圆盘绕其中心O的竖直轴以恒定角速度顺时针转动（从上向下看），空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．圆盘平面和磁感线垂直，两电刷C、D分别与铜盘中心轴和边缘接触，两电刷间接有阻值为R的电阻，下列说法正确的是（　　） A O点电势比D点高 B. 通过R电流方向由下至上 C. 发电机电动势为 D. 发电机电动势为 11. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，两个D形盒间接入高频交流电源的周期为 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出电阻上的电流从b到a C. 图丙是速度选择器的示意图，只能选择粒子的速度，不能选择粒子的电性、电荷量、质量 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子的比荷越小在磁场中运动的半径越小 12. 如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示。则（　　） A. 时刻，P有收缩的趋势 B. 时刻，此时穿过P的磁通量最大 C. 时刻，此时P中无感应电流 D. 时刻，此时穿过P的磁通量最小 二、实验题(每空1分，共12分) 13. 现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。 （1）螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示，由图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 （2）该圆柱体的电阻约为10Ω，为了更准确测定其电阻率，实验室中有以下供选择的器材： A．电池组（3V，内阻约1Ω） B．电流表（0-3A，内阻0.0125Ω） C．电流表（0-0.6A，内阻约为0.125Ω） D．电压表（0-3V，内阻4kΩ） E．电压表（0-15V，内阻15kΩ） F．滑动变阻器R1（0-20Ω，允许最大电流1A） G．滑动变阻器R2（0-2000Ω，允许最大电流0.3A） H．开关，导线若干 要求电表调节范围尽可能大一点，尽可能减小误差，操作方便，应选择的器材为（只需填器材前面的字母即可）：电流表_________，电压表________，滑动变阻器________。 （3）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为________。 14. 如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻． （1）开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到__________（填“左侧”或“右侧”）； （2）根据实验测得的几组、数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为________，电源的内电阻为__________（结果保留到小数点后两位）； （3）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以R为横坐标，以______（选填“I”“”）为纵坐标得到的函数图线是一条直线。分析可得该图线的斜率为k，纵轴截距为b，可求得电源电动势________，电源内电阻_________。（用符号k和b表示电源电动势和内电阻）。 三、解答题(共4小题。共40分) 15. 用轻质柔软绝缘细线，拴一质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于点。现加一水平向右的匀强电场，如图平衡时细线与铅垂线成（取，，）。求： （1）匀强电场的电场场强的大小； （2）平衡时细线的拉力的大小。 16. 如图甲，一个匝数n=100的圆形导体线圈，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S=0.02m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，求通过电阻R的电流和R消耗的电功率。 17. 如图所示，是两根足够长的光滑平行的金属导轨，导轨间距离，导轨平面与水平面的夹角，导轨上端连接一个阻值的电阻。整个导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度。现有一根质量、电阻的金属棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，金属棒从静止开始沿导轨下滑后达到匀速直线运动，且始终与导轨垂直。重力加速度g取，导轨电阻不计，求： （1）金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值； （2）金属棒沿导轨匀速下滑时两端的电压； （3）金属棒从静止达到匀速的过程中，电阻产生的热量。 18. 利用电、磁场来控制带电粒子的运动、在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示，在坐标系的第一、二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为+q的粒子从第二象限中的P点以沿x轴正方向的初速度射出，经电场偏转后从坐标原点O进入匀强磁场区域。从x轴上的点M第二次经过x轴。已知P点的坐标为，PM与x轴垂直，不计粒子重力。求： （1）电场强度E大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）若电磁场的范围足够大，分析粒子通过x轴的位置坐标和对应时间（从粒子射出开始计时）的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$