精品解析:云南省昭通市一中教研联盟2024-2025学年高二上学期期末质量检测物理试题(B卷)
2025-04-22
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2份
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22页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 昭通市 |
| 地区(区县) | 昭阳区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.35 MB |
| 发布时间 | 2025-04-22 |
| 更新时间 | 2025-04-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51756858.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
昭通一中教研联盟2024~2025学年上学期高二年级期末质量检测
物理(B卷)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2、每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求;第9~12题有多项符合题目要求,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. 真空中有两个点电荷,相距为L时,二者间的库仑力为F,保持电量不变,当把它们间的距离变为时,此时的库仑力变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律的公式有
保持电量不变,当把它们间的距离变为时,则
故选B。
2. 一带负电的粒子仅在电场力的作用下从坐标原点沿x轴正方向运动,其电势能随位移x变化的关系如图所示,这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 电场力一直做正功 B. 电场力先做正功后做负功
C. 电场力一直做负功 D. 电场力先做负功后做正功
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知粒子的电势能先增大后减小,则电场力先做负功,后做正功。
故选D。
3. 关于图所示速度选择器,以下说法正确的是(不计粒子重力)( )
A. 当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时,粒子做加速直线运动通过速度选择器
B. 当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时,粒子做匀速直线运动通过速度选择器
C. 速度选择器只能选择带负电的粒子沿直线通过
D. 速度选择器只能选择带正电的粒子沿直线通过
【答案】B
【解析】
【详解】电场强度为E,磁感应强度为B,根据平衡条件有
解得
由此可知粒子以速度做匀速直线运动通过速度选择器,与粒子的电性无关。
故选B。
4. 关于带电粒子在磁场中运动所受洛伦兹力,以下说法正确的是( )
A. 粒子速度方向与磁场方向平行时,粒子所受洛伦兹力不零
B. 只有粒子速度方向与磁场方向垂直时,粒子才受洛伦兹力
C. 洛伦兹力会对运动粒子做正功
D. 洛伦兹力对运动粒子永远不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A.带电粒子在磁场中运动时,若速度与磁场方向平行,则洛伦兹力为0,故A错误;
BCD.粒子速度方向与磁场方向不平行时,粒子会受洛伦兹力,由左手定则可知,洛伦兹力的方向与磁场方向垂直,则洛伦兹力对运动粒子不做功,故BC错误,D正确;
故选D。
5. 如图所示,宽为l的光滑导轨与水平面成角,质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场,当回路中电流为I时,金属杆恰好能静止。磁场方向竖直向上,则( )
A. 金属杆所受安培力竖直向上
B. 金属杆所受安培力沿斜面向上
C. 磁感应强度大小为
D. 磁感应强度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据左手定则可知,金属杆受到的安培力沿水平方向,与磁场方向垂直,如下图所示
AB错误;
CD.根据平衡条件可得
解得磁感应强度的大小为
C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为的中点,且a、b到O点的距离相等。已知长直导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比,与到直线电流的距离成反比,下列说法正确的是( )
A. O处的磁场方向向下
B. O处的磁场方向向上
C. O处的磁感应强度为零
D. 导线M在a处产生的磁场方向与导线N在b处产生的磁场方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据右手螺旋定则结合矢量的叠加原理可知,O处的磁感应强度为零,故AB错误,C正确;
D.根据右手螺旋定则可知,导线M在a处产生的磁场方向向下,导线N在b处产生的磁场方向向上,方向相反,故D错误;
故选C。
7. 如图是学生常用的饭卡内部实物图,其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时,会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S,共n匝,回路总电阻为R。某次刷卡时,线圈平面与磁场方向垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间t内,磁感应强度由0增大到B,此过程中( )
A. 线圈中的电流方向沿顺时针方向
B. 通过线圈平面的磁通量变化量大小为
C. 通过线圈平面磁通量变化量大小为
D. 线圈的平均感应电动势为
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过线圈平面的磁通量增加,但是磁场方向未知,所以无法判断感应电流的方向,故A错误;
BC.根据磁通量定义可知初态磁通量,最终磁通量
所以磁通量的变化量为,故C错误,B正确;
D.线圈的平均感应电动势为,故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示,在x轴上固定两个电量分别为的点电荷,其中负电荷固定在坐标原点O,两电荷间距为L;图乙是两电荷所形成电场的电势在x轴正半轴上的分布图像,电势最大值为,图像与x轴交点为a,b点对应图像最高点,规定无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A. x轴上b点右侧区域电场强度方向沿x轴负方向
B. a处电场强度为0
C. b点的横坐标为
D. 沿着x轴把一带电荷量为的试探电荷从a点移到b点,电场力做功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于沿着电场线方向电势逐渐降低可知,x轴上b点右侧区域电场强度方向沿x轴正方向,故A错误;
B.图线斜率的绝对值表示场强大小, a处图像斜率不为0,所以a处电场强度不为0,故B错误;
C.b处场强为0,则有
解得
故C正确;
D.正电荷由a点运动到b点过程中电势能增大,电场力做负功,电场力做功为
故D错误。
故选C。
9. 如图所示,正方形线框放在光滑的绝缘水平面上,为正方形线框的对称轴,在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现用外力使正方形线框以两种不同的方式运动出磁场:第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动,直到边刚好与重合;第二种方式只将速度变为。则下列说法正确的是( )
A. 两次线框中电流方向相同
B. 两次磁通量的变化量相同
C. 两次线框中的感应电动势相同
D. 两次边所受安培力之比为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由楞次定律可知,两次线框中产生的感应电流的方向均沿,故A正确;
B. 两种情况下初始磁通量相同,末态相同,所以磁通量的变化量相同,即磁通量的变化量为
故B正确;
C.正方形线框以速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为
正方形线框以速度2v匀速向右运动时产生的感应电动势为
两次线框中的感应电动势之比为
故C错误;
D.正方形线框以速度v匀速向右运动时ab边所受安培力为
正方形线框以速度2v匀速向右运动时ab边所受安培力为
两次ab边所受安培力之比为,故D正确。
故选ABD
10. 如图甲所示,粗糙U形导线框固定在水平面上,右端放有一金属棒,整个装置处于竖直方向的磁场中,磁感应强度B按图乙所示规律变化,规定竖直向上为正方向,整个过程金属棒保持静止。则( )
A. 时刻,金属棒中电流方向由Q到P
B. 时刻,中无感应电流
C. 时刻,中有感应电流
D. 时刻,所受安培力为0
【答案】CD
【解析】
【详解】A.在~2时间,回路的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,流过金属棒的感应电流方向是从P到Q,故A错误;
BC.时刻回路的磁通量为零,但是磁通量的变化率不为零,则回路有感应电流,故B错误,C正确;
D.时刻磁感应强度为零,根据可知,安培力为0,故D正确。
故选CD。
11. 如图所示,粗糙水平面上放置着一条形磁铁,磁铁中央正上方A点处垂直纸面固定放置着一通电直导线(电流方向垂直纸面向里),下列说法正确的是( )
A. A点处磁场方向水平向左
B. 通电直导线受到竖直向下的安培力
C. 条形磁铁对地面的压力小于磁铁的重力
D. 磁铁受到地面的摩擦力
【答案】BC
【解析】
【详解】A.水平放置的条形磁铁外部由N极发出磁感线,根据磁感线分布特点可知在磁铁中央正上方A点处磁场方向水平向右,故A错误;
B.导线电流垂直于纸面向里,由左手定则可知,导线受到的安培力竖直向下,故B正确;
C.由牛顿第三定律可知,导线对磁铁的作用力竖直向上,则磁铁对水平面的压力小于磁铁自身重力,故C正确;
D.由牛顿第三定律可知,导线对磁铁的作用力竖直向上,根据平衡条件可知磁铁没有受到地面的摩擦力,故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,边长为L的等边三角形为两个匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B;三角形外的磁场范围足够大,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B。顶点a处有一粒子源,粒子源沿的角平分线发射一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,其初速度,不计粒子重力,从a点出发开始计时,则( )
A. 粒子第一次到达b点的时间是
B. 粒子第一次到达c点的时间是
C. 粒子第一次到达c点的时间是
D. 粒子做圆周运动的半径为L
【答案】ABD
【解析】
【详解】D.速度大小的带电粒子垂直进入磁场,由牛顿第二定律得
可得粒子做圆周运动的半径为
故D正确;
A.根据左手定则,可得到粒子的运动轨迹如下图
粒子做圆周运动的周期
其中
解得
由图可知,根据粒子的运动轨迹,粒子从a点射出到第一次到达b点转过的圆心角为60°,可得粒子第一次到达b点的时间是
故A正确;
BC.由图可知,根据粒子的运动轨迹,带电粒子从b到c转过的圆心角为300°,则时间为
则粒子第一次到达c点的时间为
故B正确,C错误;
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
13. 如图甲所示,多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻,部分多用电表还可以测量电容。图乙是某个多用电表的电路图,该多用电表有6个挡位,直流电流挡和挡、直流电压挡和挡以及两个欧姆挡。
(1)图乙中选择开关S与1相连是______;与2相连是______;与5相连是______;与6相连是______。(均填“直流电流挡”“直流电流挡”“直流电压挡”或“直流电压挡”)
(2)当用图甲的多用电表测电阻时,旋转开关S到挡并进行欧姆调零后,此挡位欧姆表的内阻是______Ω,测量时发现指针偏转角度过小,应换为______(填“”“”或“”)挡。
【答案】(1) ①. 直流电流挡 ②. 直流电流档 ③. 直流电压挡 ④. 直流电压挡
(2) ①. 150 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图乙中选择开关S与1、2相连是电流表,其中开关S接1时,总电阻最小,总电流最大,为直流电流挡;与2相连是直流电流档;
[3][4]开关与5、6相连是电压表;其中S与6相连时,总电阻最大,根据电表的改装原理可知,为直流电压挡,与5相连是直流电压挡
【小问2详解】
[1]根据电表内阻与中值电阻的特点可知,旋转开关S到挡并进行欧姆调零后,此挡位欧姆表的内阻是;
[2]测量时发现指针偏转角度过小,则所测电阻较大,应换为挡。
14. 某同学用不同的方法测干电池的电动势和内阻。
(1)某同学设计如图甲所示的电路进行实验,电表均为理想电表,根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的图像。由此可知,干电池的电动势______V,内阻______Ω。(计算结果均保留2位有效数字)
(2)该同学又用另一种方法测干电池的电动势和内阻,实验电路如图所示,电流表为理想电流表。改变电阻箱接入电路中的电阻值,记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R。以电阻箱读数R为横坐标、电流表读数的倒数为纵坐标绘制图像,若图像中直线斜率为k,纵截距为b,那么______,______。(均用b、k表示)
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1] [2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图像的斜率与截距可知V,
【小问2详解】
[1] [2]根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
结合图像的斜率与截距可知,
解得,
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 如图所示,在P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,粒子自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场从静止加速后,水平进入静电分析器中,静电分析器中存在着如图中所示的辐向电场,电场线沿半径方向,指向圆心O,粒子在该电场中沿图示虚线恰好做匀速圆周运动。已知静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小为E,粒子运动轨迹的半径为R,粒子重力不计。
(1)求粒子在静电分析器中做圆周运动速度大小;
(2)求加速电场A、B板间的电压U的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子受电场力提供向心力
解得
【小问2详解】
根据动能定理有
解得
16. 如图所示,带电量为的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平面上、倾角为的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为的小滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,滑到与小球等高的B点时速度最大,滑到C点时速度为零。已知间的距离为s,重力加速度大小为g,,求:
(1)滑块在B点时所受库仑力大小;
(2)A、C之间的电势差。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在B点速度最大,则此时物块的加速度为
根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
小滑块从A到C,由动能定理得
解得
17. 如图所示,是两根半径为d的光滑的圆弧轨道,其间距为L,O点为圆弧的圆心,O、P连线水平,M、N在同一水平高度,圆弧轨道电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现有一根长为L、质量为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端处以一定的初速度开始下滑,由于外力作用,下滑过程中金属棒的速率保持不变,到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力为,求:
(1)金属棒到达最低点时的速度大小;
(2)若金属棒由下滑到所用时间为t,求时刻金属棒两端的电压。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在轨道的最低点处,根据牛顿第三定律知轨道对金属棒的支持力大小
根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
时刻棒做匀速圆周运动转过的圆心角为,切割磁感线的水平分速度为
又,
解得
第1页/共1页
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$$
昭通一中教研联盟2024~2025学年上学期高二年级期末质量检测
物理(B卷)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2、每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求;第9~12题有多项符合题目要求,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. 真空中有两个点电荷,相距为L时,二者间的库仑力为F,保持电量不变,当把它们间的距离变为时,此时的库仑力变为( )
A. B. C. D.
2. 一带负电的粒子仅在电场力的作用下从坐标原点沿x轴正方向运动,其电势能随位移x变化的关系如图所示,这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 电场力一直做正功 B. 电场力先做正功后做负功
C. 电场力一直做负功 D. 电场力先做负功后做正功
3. 关于图所示的速度选择器,以下说法正确的是(不计粒子重力)( )
A. 当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时,粒子做加速直线运动通过速度选择器
B. 当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时,粒子做匀速直线运动通过速度选择器
C. 速度选择器只能选择带负电的粒子沿直线通过
D. 速度选择器只能选择带正电的粒子沿直线通过
4. 关于带电粒子在磁场中运动所受洛伦兹力,以下说法正确的是( )
A. 粒子速度方向与磁场方向平行时,粒子所受洛伦兹力不为零
B. 只有粒子速度方向与磁场方向垂直时,粒子才受洛伦兹力
C. 洛伦兹力会对运动粒子做正功
D. 洛伦兹力对运动粒子永远不做功
5. 如图所示,宽为l光滑导轨与水平面成角,质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场,当回路中电流为I时,金属杆恰好能静止。磁场方向竖直向上,则( )
A. 金属杆所受安培力竖直向上
B. 金属杆所受安培力沿斜面向上
C. 磁感应强度大小为
D. 磁感应强度大小为
6. 如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为的中点,且a、b到O点的距离相等。已知长直导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比,与到直线电流的距离成反比,下列说法正确的是( )
A. O处的磁场方向向下
B. O处的磁场方向向上
C. O处的磁感应强度为零
D. 导线M在a处产生的磁场方向与导线N在b处产生的磁场方向相同
7. 如图是学生常用的饭卡内部实物图,其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时,会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S,共n匝,回路总电阻为R。某次刷卡时,线圈平面与磁场方向垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间t内,磁感应强度由0增大到B,此过程中( )
A. 线圈中的电流方向沿顺时针方向
B. 通过线圈平面的磁通量变化量大小为
C. 通过线圈平面的磁通量变化量大小为
D. 线圈的平均感应电动势为
8. 如图甲所示,在x轴上固定两个电量分别为点电荷,其中负电荷固定在坐标原点O,两电荷间距为L;图乙是两电荷所形成电场的电势在x轴正半轴上的分布图像,电势最大值为,图像与x轴交点为a,b点对应图像最高点,规定无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A. x轴上b点右侧区域电场强度方向沿x轴负方向
B. a处电场强度0
C. b点的横坐标为
D. 沿着x轴把一带电荷量为的试探电荷从a点移到b点,电场力做功为
9. 如图所示,正方形线框放在光滑的绝缘水平面上,为正方形线框的对称轴,在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现用外力使正方形线框以两种不同的方式运动出磁场:第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动,直到边刚好与重合;第二种方式只将速度变为。则下列说法正确的是( )
A. 两次线框中电流方向相同
B. 两次磁通量的变化量相同
C. 两次线框中的感应电动势相同
D. 两次边所受安培力之比为
10. 如图甲所示,粗糙U形导线框固定在水平面上,右端放有一金属棒,整个装置处于竖直方向的磁场中,磁感应强度B按图乙所示规律变化,规定竖直向上为正方向,整个过程金属棒保持静止。则( )
A. 时刻,金属棒中电流方向由Q到P
B. 时刻,中无感应电流
C. 时刻,中有感应电流
D. 时刻,所受安培力为0
11. 如图所示,粗糙水平面上放置着一条形磁铁,磁铁中央正上方A点处垂直纸面固定放置着一通电直导线(电流方向垂直纸面向里),下列说法正确的是( )
A. A点处磁场方向水平向左
B. 通电直导线受到竖直向下的安培力
C. 条形磁铁对地面压力小于磁铁的重力
D. 磁铁受到地面的摩擦力
12. 如图所示,边长为L的等边三角形为两个匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B;三角形外的磁场范围足够大,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B。顶点a处有一粒子源,粒子源沿的角平分线发射一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,其初速度,不计粒子重力,从a点出发开始计时,则( )
A. 粒子第一次到达b点的时间是
B. 粒子第一次到达c点的时间是
C. 粒子第一次到达c点的时间是
D. 粒子做圆周运动的半径为L
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
13. 如图甲所示,多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻,部分多用电表还可以测量电容。图乙是某个多用电表的电路图,该多用电表有6个挡位,直流电流挡和挡、直流电压挡和挡以及两个欧姆挡。
(1)图乙中选择开关S与1相连是______;与2相连是______;与5相连是______;与6相连是______。(均填“直流电流挡”“直流电流挡”“直流电压挡”或“直流电压挡”)
(2)当用图甲的多用电表测电阻时,旋转开关S到挡并进行欧姆调零后,此挡位欧姆表的内阻是______Ω,测量时发现指针偏转角度过小,应换为______(填“”“”或“”)挡。
14. 某同学用不同的方法测干电池的电动势和内阻。
(1)某同学设计如图甲所示的电路进行实验,电表均为理想电表,根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的图像。由此可知,干电池的电动势______V,内阻______Ω。(计算结果均保留2位有效数字)
(2)该同学又用另一种方法测干电池电动势和内阻,实验电路如图所示,电流表为理想电流表。改变电阻箱接入电路中的电阻值,记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R。以电阻箱读数R为横坐标、电流表读数的倒数为纵坐标绘制图像,若图像中直线斜率为k,纵截距为b,那么______,______。(均用b、k表示)
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 如图所示,在P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,粒子自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场从静止加速后,水平进入静电分析器中,静电分析器中存在着如图中所示的辐向电场,电场线沿半径方向,指向圆心O,粒子在该电场中沿图示虚线恰好做匀速圆周运动。已知静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小为E,粒子运动轨迹的半径为R,粒子重力不计。
(1)求粒子在静电分析器中做圆周运动的速度大小;
(2)求加速电场A、B板间的电压U的大小。
16. 如图所示,带电量为的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平面上、倾角为的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为的小滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,滑到与小球等高的B点时速度最大,滑到C点时速度为零。已知间的距离为s,重力加速度大小为g,,求:
(1)滑块在B点时所受库仑力大小;
(2)A、C之间的电势差。
17. 如图所示,是两根半径为d的光滑的圆弧轨道,其间距为L,O点为圆弧的圆心,O、P连线水平,M、N在同一水平高度,圆弧轨道电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现有一根长为L、质量为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端处以一定的初速度开始下滑,由于外力作用,下滑过程中金属棒的速率保持不变,到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力为,求:
(1)金属棒到达最低点时的速度大小;
(2)若金属棒由下滑到所用时间为t,求时刻金属棒两端的电压。
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