精品解析：湖北省天门市陆羽高级中学2024-2025学年高二下学期2月月考物理试卷

高二二月月考物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本大题共7小题，共28分） 1. 下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（　　） A. 图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属 C. 图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，A错误； B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在铁块中会产生涡流，铁块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误； C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈会做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确； D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D错误。 故选C。 （教材P60·T1改编） 2. 如图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其原理简图如图乙所示，变压器原线圈采用双线绕法，由火线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，当副线圈两端有电压时，控制器会控制脱扣开关断开，从而起保护作用。关于漏电保护器，下列说法正确的是（　　） A. 当无漏电时，副线圈内的磁通量不为零 B. 当无漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加 C. 当站在地面的人误触火线时，脱扣开关会断开 D. 当站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线时，脱扣开关会断开 【答案】C 【解析】 【详解】AB．控制器中线圈内的磁通量，是由火线和零线中的电流产生的，当无漏电时，火线和零线中的电流等大反向，在副线圈内的磁通量始终为零，故AB错误； C．当站在地面的人误触火线时，有一部分的电流会通过人体流入大地，火线和零线中的电流不相等，发生漏电现象，则此时线圈中的磁通量不为零，则在次级产生感应电动势，通过控制器，则脱扣开关会自动断开，故C正确； D．当站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线时，人相当于一个用电器，火线与零线的电流同时增大，但是电流仍相等，脱扣开关不会断开，故D错误。 故选C。 3. 无限长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。三根无限长直导线垂直纸面平行放置，分别位于直角三角形OMN的三个顶点处。导线中通入大小分别为2I、I、和I的恒定电流，方向如图所示。P为MN连线中点，则P处磁感应强度方向为（　　） A. 水平向右 B. 水平向左 C. 竖直向下 D. 竖直向上 【答案】A 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则结合几何关系，N处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直MN向上（与水平方向夹角为60°），大小为B，M处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直MN向上，大小为B，O处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直OP向下（与水平方向夹角为60°），大小为2B，根据平行四边形定则，故P处合磁感应强度方向水平向右。 故选A。 4. 回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中．两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A处（D形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D形盒半径为R，粒子质量为m、电荷量为+q，加速器接电压为U的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是 A. 交流电源频率可以任意调节不受其他条件的限制 B. 增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大 C. 增大电压U，粒子被加速后获得的最大动能增大 D. 增大U或B，粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据回旋加速器的原理，每转一周粒子被加速两次，交流电完成一次周期性变化，粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力，则有： 解得： 粒子做圆周运动的周期： 交流电源的频率： 解得： 可知交流电源的频率不可以任意调节．故A错误； BC.质子加速后的最大轨道半径等于D型盒的半径，洛伦兹力提供向心力，则有： 解得粒子的最大运行速度： 质子获得的最大动能： 解得： 可知增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大，粒子被加速后获得的最大动能与加速电压无关．故B正确，C错误； D.质子完成一次圆周运动被电场加速2次，由动能定理得： 经过的周期个数为： 质子在D型盒磁场内运动的时间： 则有： 所以质子在狭缝内运动的时间： 可见U越大，越小；B越大，t越大．故D错误． 5. 如图所示，绝缘水平面上，虚线左侧有垂直于水平面向上的匀强磁场、右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为，、、为绝缘水平面上的三个固定点，点在虚线上，、两点在左右两磁场中，两根直的硬导线连接和间，软导线连接在间，连线与垂直，、到的距离均为，，、、三段导线电阻相等，，。通过、两点给线框通入大小为的恒定电流，待、间软导线形状稳定后线框受到的安培力大小为（　　） A 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，线框三边电阻相等，通入大小为的电流后，由分流原理可知通过的电流大小为，通过的电流大小为。待间导线稳定后线框的受力情况如图所示 由受力分析可知 由几何关系可知与的夹角，则有 故选B。 6. 如图所示，原来静止的圆线圈可以自由移动，在圆线圈直径上靠近点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流方向垂直纸面向里。当在圆线圈中通以逆时针方向的电流时，圆线圈将会（　　） A. 平动 B. 转动 C. 不动 D. 边旋转，边左移 【答案】D 【解析】 【详解】直导线通电后在它周围形成以导线为圆心的圆形磁场区域，如图中虚线所示 圆线圈就是在该磁场中的通电导体，要受到安培力的作用，其方向可由左手定则判断。圆线圈下半部分所在处磁场方向斜向上，所受的安培力方向垂直纸面向外；圆线圈上半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，通电导线产生的磁场分布关于MN轴对称，因此圆线圈将会以为轴转动，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，线圈同时向左移。 故选D。 7. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长和板间距均为L，两板间接有直流电源，极板间有垂直纸面向外的匀强磁场。一带电微粒从板左端中央位置以速度垂直磁场方向水平进入极板，微粒恰好做匀速直线运动。若保持板不动，让板向下移动0.5L，微粒从原位置以相同速度进入，恰好做匀速圆周运动，则该微粒在极板间做匀速圆周运动的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】微粒恰好做匀速直线运动时有 恰好做匀速圆周运动 联立解得 即 由题意可知，则有 由公式 得 联立解得 微粒运动轨迹如图所示，由几何关系可得 所以微粒在磁场中运动的时间为 故A正确，BCD错误。 故选A。 二、多选题（本大题共3小题，共12分） 8. D1、D2是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻值与电阻R相同，如图所示，在电键K接通或断开时，两灯亮暗的情况为（　　） A. K刚接通时，D2比D1亮，而后D1灯亮度增强，最后两灯亮度相同 B. K刚接通时，D2比D1暗，而后D1灯亮度减弱，最后两灯亮度相同 C. K断开时，D2灯立即熄灭，D1灯过一会儿才熄灭 D. K断开时，D1灯和D2灯立即熄灭 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．K接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以开始时通过灯泡D1的电流较大，故灯泡D1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加，通过线圈的电流增加，通过灯泡D1的电流减少，D1灯亮度减弱；当电流稳定后，因为线圈的直流电阻值与电阻R相同，两个灯泡一样亮，故A错误，B正确； CD．K断开瞬间，电路中电流要立即减为零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡D1构成闭合回路放电，此时D2灯和R被短路，所以D2灯立即熄灭，D1灯慢慢熄灭，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，匀强磁场中有a、b两个闭合线圈，它们用同样导线制成，匝数均为n匝，线圈半径ra = 2rb。磁场方向与两线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。两线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib。不考虑两线圈间的相互影响。下列说法中正确的是（　　） A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向 C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向 【答案】AC 【解析】 【详解】磁感应强度B随时间均匀增大，可知穿过两线圈的磁通量均向里增大，根据楞次定律可知，感应电流均沿逆时针方向；设磁感应强度的变化率为k，由法拉第电磁感应定律可得 则有， 可得 根据电阻定律可得 可知a、b两个线圈的电阻之比为 则有 故选AC。 10. 如图（甲）所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环。若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd区域内磁场的磁感强度随时间变化关系不可能是（　　） A B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，得知导体圆环将受到向下的磁场作用力，根据楞次定律的另一种表述，可见螺旋管中的磁场磁通量在增大，即螺线管和abcd构成的回路中产生的感应电流在增大。根据法拉第电磁感应定律 则感应电流 可知增大时（即B变化的越来越快），感应电流才增大。ACD选项中的减小（B变化的越来越慢），B选项中的增大（B变化的越来越快），所以B可能，ACD不可能。 让选不可能的，故选ACD。 三、实验题（本大题共2小题，共15分） 11. 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验。 (1)如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道___________。 ①为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的_______挡（填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”）对灵敏电流计进行测试。由实验可知，当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动。 ②如图甲所示，实验中该同学将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中（线圈绕向如图乙所示），电流计的指针向_______（填“左”或“右”）偏转。 (2)已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转，将磁铁N极向下插入线圈，发现指针向左偏转，俯视线圈，其绕向为_______（填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】 ①. 电流表指针偏转方向与电流方向间的关系及线圈的绕向 ②. 欧姆 ③. 右 ④. 顺时针 【解析】 【详解】(1)[1]电流表没有电流通过时，指针指向中央，要探究线圈中电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，指针的偏转方向以及线圈的绕向； ①[2]多用电表作为欧姆表使用时，内部有电源，故应该选择欧姆挡； ②[3]将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中，线圈中磁场方向向下，且磁通量增加，根据楞次定律判断出电流为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针向右摆动； (2)[4]将磁铁N极向下插入线圈，线圈中磁场方向向下，且磁通量增加，想要指针向左偏转，根据楞次定律可知，俯视线圈，其绕向为顺时针。 12. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势E约为6.0V，内阻r约为1Ω）、电压表V〈量程为6V，内阻为RV），定值电阻R1（R1=1Ω）电阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。 （1）为了“准确”测出电池组的电动势和内阻，已在图甲所示虚线框中设计了部分电路图，请把该电路图补充完整______。 （2）采集电压表读数U和电阻箱的读数R，作出了如图乙所示图像，已知图像的斜率为k，纵截距为b，则由物理规律可知图像中k=______、b=______。（用题目中所给的字母表示） （3）进一步研讨：图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与R0=3Ω的电阻串联接在上述电池组上（若测得电池组的电动势E=6.0V、内阻r=1Ω），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______W（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）1.08W~1.14W 【解析】 【小问1详解】 电路如图 【小问2详解】 由闭合电路的欧姆定律 解得 可知图像中 【小问3详解】 设每个灯泡电流为I，电压为U，则 即 U=6-8I 将次函数关系画在灯泡的U-I图像上可知 交点为I=0.37A，U=3V，则功率 P=IU=1.11W 四、解答题（本大题共3小题，共45分） 13. 如图所示，两条平行倾斜金属导轨和足够长光滑水平直导轨平滑连接并固定在水平桌面上（连接处为一小段光滑圆弧），导轨间距为1m，电阻不计。从水平直导轨处开始有竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场，金属棒CD水平静止在导轨上。现从倾斜导轨上距离桌面高度为处由静止释放金属棒AB，金属棒AB与倾斜导轨间滑动摩擦因数为，导轨倾斜角为，两棒与导轨垂直并保持良好接触，AB棒质量为，CD棒质量为，两金属棒接入电路的总电阻，在两根金属棒运动到两棒间距最小的过程中，g取，求： （1）AB棒到达倾斜金属导轨末端速度大小； （2）CD棒的最终速度大小； （3）该过程中产生的总热量Q及通过导体横截面的电荷量q。 【答案】(1)；(2)；(3)， 【解析】 【详解】(1)由能量守恒定律得 解得 (2)棒做减速运动、棒做加速运动，当两者速度相等时它们间的距离最小，两棒组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 (3)对棒，摩擦热为 对两棒组成的系统，由能量守恒定律得 解得 对CD棒，由动量定理得 而 则 解得 14. 如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： （1）金属棒的最大速度vm，磁感应强度的大小B； （2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v； （3）若金属棒进入磁场后恰经t时间达到稳定，求这段时间的位移s大小。 【答案】（1），B=；（2）v=；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意得导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为vm，由机械能守恒定律得 解得 电流稳定后，导体棒做匀速运动，此时导体棒受到的重力和安培力平衡，则有： 解得： （2）感应电动势感应电流分别为 ， 解得 （3）金属棒进入磁场t时间运动的过程由动量定理有 即 解得 15. 如图甲所示，直角坐标系xoy中，第二象限内有沿轴正方向的匀强电场，第一、四象限内有垂直坐标平面的匀强交变磁场，磁场方向垂直纸面向外为正方向．第三象限内有一发射装置（没有画出）沿y轴正方向射出一个比荷=100C/kg的带正电的粒子（可视为质点且不计重力），该粒子以v0=20m/s的速度从x轴上的点A（-2m，0）进入第二象限，从y轴上的点C（0，4m）进入第一象限．取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，第一、四象限内磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化. （1）求第二象限内电场的电场强度大小； （2）求粒子第一次经过轴时的位置坐标； 【答案】（1）E=1.0N/C ，vC=20m/s；（2）(3m,0) 【解析】 【详解】（1）带电粒子在第二象限的电场中做类平抛运动，设粒子从A点到C点用时为t，则 解得 E=1.0N/C vC=20m/s （2）设粒子在C点的运动方向与轴正方向成角，则 即 粒子在第一象限磁场中运动时有 解得 粒子做圆周运动的周期 T= 所以粒子在磁场中的运动轨迹如图甲所示 粒子运动第四个半圆的过程中第一次经过轴，在轴上对应的弦长为 =1m 所以 OD=3m 粒子第一次经过轴时的位置坐标为(3m,0) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二二月月考物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本大题共7小题，共28分） 1. 下列关于教材中四幅插图说法，正确的是（　　） A. 图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属 C. 图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理 （教材P60·T1改编） 2. 如图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其原理简图如图乙所示，变压器原线圈采用双线绕法，由火线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，当副线圈两端有电压时，控制器会控制脱扣开关断开，从而起保护作用。关于漏电保护器，下列说法正确的是（　　） A. 当无漏电时，副线圈内的磁通量不为零 B. 当无漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加 C. 当站在地面人误触火线时，脱扣开关会断开 D. 当站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线时，脱扣开关会断开 3. 无限长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。三根无限长直导线垂直纸面平行放置，分别位于直角三角形OMN的三个顶点处。导线中通入大小分别为2I、I、和I的恒定电流，方向如图所示。P为MN连线中点，则P处磁感应强度方向为（　　） A. 水平向右 B. 水平向左 C. 竖直向下 D. 竖直向上 4. 回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中．两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A处（D形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D形盒半径为R，粒子质量为m、电荷量为+q，加速器接电压为U的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是 A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制 B. 增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大 C. 增大电压U，粒子被加速后获得最大动能增大 D. 增大U或B，粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少 5. 如图所示，绝缘水平面上，虚线左侧有垂直于水平面向上的匀强磁场、右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为，、、为绝缘水平面上的三个固定点，点在虚线上，、两点在左右两磁场中，两根直的硬导线连接和间，软导线连接在间，连线与垂直，、到的距离均为，，、、三段导线电阻相等，，。通过、两点给线框通入大小为的恒定电流，待、间软导线形状稳定后线框受到的安培力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 6. 如图所示，原来静止的圆线圈可以自由移动，在圆线圈直径上靠近点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流方向垂直纸面向里。当在圆线圈中通以逆时针方向的电流时，圆线圈将会（　　） A. 平动 B. 转动 C. 不动 D. 边旋转，边左移 7. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长和板间距均为L，两板间接有直流电源，极板间有垂直纸面向外的匀强磁场。一带电微粒从板左端中央位置以速度垂直磁场方向水平进入极板，微粒恰好做匀速直线运动。若保持板不动，让板向下移动0.5L，微粒从原位置以相同速度进入，恰好做匀速圆周运动，则该微粒在极板间做匀速圆周运动的时间为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本大题共3小题，共12分） 8. D1、D2是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻值与电阻R相同，如图所示，在电键K接通或断开时，两灯亮暗的情况为（　　） A. K刚接通时，D2比D1亮，而后D1灯亮度增强，最后两灯亮度相同 B. K刚接通时，D2比D1暗，而后D1灯亮度减弱，最后两灯亮度相同 C. K断开时，D2灯立即熄灭，D1灯过一会儿才熄灭 D. K断开时，D1灯和D2灯立即熄灭 9. 如图所示，匀强磁场中有a、b两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为n匝，线圈半径ra = 2rb。磁场方向与两线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。两线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib。不考虑两线圈间的相互影响。下列说法中正确的是（　　） A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向 C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向 10. 如图（甲）所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环。若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd区域内磁场的磁感强度随时间变化关系不可能是（　　） A. B. C. D. 三、实验题（本大题共2小题，共15分） 11. 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验。 (1)如图甲所示，当磁铁N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道___________。 ①为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的_______挡（填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”）对灵敏电流计进行测试。由实验可知，当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动。 ②如图甲所示，实验中该同学将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中（线圈绕向如图乙所示），电流计的指针向_______（填“左”或“右”）偏转。 (2)已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转，将磁铁N极向下插入线圈，发现指针向左偏转，俯视线圈，其绕向为_______（填“顺时针”或“逆时针”）。 12. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势E约为6.0V，内阻r约为1Ω）、电压表V〈量程为6V，内阻为RV），定值电阻R1（R1=1Ω）电阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。 （1）为了“准确”测出电池组的电动势和内阻，已在图甲所示虚线框中设计了部分电路图，请把该电路图补充完整______。 （2）采集电压表读数U和电阻箱的读数R，作出了如图乙所示图像，已知图像的斜率为k，纵截距为b，则由物理规律可知图像中k=______、b=______。（用题目中所给的字母表示） （3）进一步研讨：图丙所示为他们测得某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与R0=3Ω的电阻串联接在上述电池组上（若测得电池组的电动势E=6.0V、内阻r=1Ω），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______W（结果保留3位有效数字）。 四、解答题（本大题共3小题，共45分） 13. 如图所示，两条平行倾斜金属导轨和足够长光滑水平直导轨平滑连接并固定在水平桌面上（连接处为一小段光滑圆弧），导轨间距为1m，电阻不计。从水平直导轨处开始有竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场，金属棒CD水平静止在导轨上。现从倾斜导轨上距离桌面高度为处由静止释放金属棒AB，金属棒AB与倾斜导轨间滑动摩擦因数为，导轨倾斜角为，两棒与导轨垂直并保持良好接触，AB棒质量为，CD棒质量为，两金属棒接入电路的总电阻，在两根金属棒运动到两棒间距最小的过程中，g取，求： （1）AB棒到达倾斜金属导轨末端速度大小； （2）CD棒的最终速度大小； （3）该过程中产生的总热量Q及通过导体横截面的电荷量q。 14. 如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： （1）金属棒的最大速度vm，磁感应强度的大小B； （2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v； （3）若金属棒进入磁场后恰经t时间达到稳定，求这段时间的位移s大小。 15. 如图甲所示，直角坐标系xoy中，第二象限内有沿轴正方向的匀强电场，第一、四象限内有垂直坐标平面的匀强交变磁场，磁场方向垂直纸面向外为正方向．第三象限内有一发射装置（没有画出）沿y轴正方向射出一个比荷=100C/kg的带正电的粒子（可视为质点且不计重力），该粒子以v0=20m/s的速度从x轴上的点A（-2m，0）进入第二象限，从y轴上的点C（0，4m）进入第一象限．取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，第一、四象限内磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化. （1）求第二象限内电场的电场强度大小； （2）求粒子第一次经过轴时的位置坐标； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $