内容正文:
2025-2026学年度第一学期
高二年级物理学科期末质量检测B卷
一、选择题:(本大题共10小题,共46分。第1-7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选多选或未选均不得分;第8-10题,每小题6分,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)
1. 防静电瓷砖是理想的防静电与装饰兼备的材料,适用于计算机房、石油化工车间、医院手术室等需要防尘、防静电的场所,其中架空型的防静电瓷砖如图所示,瓷砖的支架下面还要铺设铜箔(图中未展示),铜箔铺设需连接到接地装置,下列说法正确的是( )
A. 防静电瓷砖必须是绝缘材料,以防止导电 B. 铜箔的主要作用是防潮
C. 防静电瓷砖是可以导电的 D. 瓷砖与铜箔之间的支架必须使用绝缘材料
【答案】C
【解析】
【详解】AC.防静电瓷砖是可以导电的,不是绝缘材料,故A错误,C正确;
B.铜箔的主要作用是导电,不是防潮,故B错误;
D.瓷砖与铜箔之间的支架必须使用导电材料,确保瓷砖中的电荷导入大地,故D错误。
故选C。
2. 能量是物理学中的一个基本守恒量,下列单位中,不能表示能量单位的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.功的公式为,单位是,即焦耳(J),所以是能量单位,故A不符合题意;
B.电荷量公式为,单位是即库仑,为电荷量单位,不是能量的单位,故B符合题意;
C.根据公式,单位是,所以 ,是能量单位,故C不符合题意;
D.根据公式,单位,是能量单位,故D不符合题意。
故选B。
3. 关于安培力和洛伦兹力的方向,下列各图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于负电荷,根据左手定则,伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向负电荷运动的反方向,大拇指所指方向即为洛伦兹力方向,故A正确;
B.由于B图像中电荷的速度方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力的作用,故B错误;
C.对于通电导线,根据左手定则,伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,大拇指所指方向即为安培力方向,所以C图中安培力方向应水平向左,故C错误;
D.由于D图像中电流的方向与磁场方向平行,不受安培力的作用,故D错误。
故选A。
4. 英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )
A. 0 B. r2qk/2 C. 2πr2qk D. πr2qk
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,故感应电动势为:;根据楞次定律,感应电动势的方向为顺时针方向;小球带正电,小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是:W=qU=πr2qk,故选D.
考点:法拉第电磁感应定律;楞次定律
5. 如图所示,在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中固定有两根竖直放置的粗糙平行导轨CD、EF,一质量为m的细直金属棒MN水平放置并与导轨接触良好,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,棒中通有图示方向的电流I,已知I=kt(k为大于零的常数),重力加速度为g。t=0时刻,将该金属棒由静止释放,则棒受到的摩擦力f与时间t的关系图像,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据左手定则,可知金属棒MN受到的安培力方向垂直纸面向里,大小为
则金属棒MN受到的摩擦力大小为
又
解得
取竖直向上为正方向,当时金属棒MN向下做变加速运动,摩擦力与时间成正比,根据牛顿第二定律有
解得
作出图像如图所示
由图可知,当时;当时刻加速度为零,速度最大,则有
解得
之后,则金属棒MN向下做变减速运动,摩擦力与时间成正比,直至速度为零,设该时刻为,对应的加速度为,从开始运动到最后速度为零,整个过程速度的变化量为零,根据动量定理有
其中
联立解得
根据图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量,可知的速度变化量与的速度变化量的矢量和为零,则有
解得
根据牛顿第二定律有
解得
即金属棒MN受到的最大摩擦力;最后金属棒MN处于静止状态,所受摩擦力与重力平衡,大小为mg,并一直保持不变。
故选D。
6. 如图所示,A、B两端的电压U一定,电阻R先接在A、B两端,消耗功率为9W,再将电阻R接在较远的C、D两端,消耗功率为4W.在后一种情况下,输电导线AC、BD共消耗功率为( )
A. 2W B. 3W C. 4W D. 5W
【答案】A
【解析】
【详解】设电阻R连接在A、B两点时,电路的电流为,则
若将电阻R接C、D两点时,电路的电流为,则
可得
若将电阻R接C、D两点时,电源的功率为
则
即
所以导线AC和BD消耗的总功率为
故选A。
7. 如图所示,在原点O和x轴负半轴上坐标为处分别固定两点电荷、(两点电荷的电荷量和电性均未知)。一带负电的试探电荷从坐标为处以一定的初速度沿x轴正方向运动,其电势能的变化情况已在图中绘出,图线与x轴交点的横坐标为,图线最高点对应的横坐标为,不计试探电荷受到的重力,则下列说法正确的是( )
A. 点电荷带负电
B. 该试探电荷在之间受到的静电力沿x轴正方向
C. 之间的电场强度逐渐增大
D. 两点电荷、电荷量的比值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.沿电场线方向电势逐渐降低,根据Ep=φq,可得沿电场线方向,负电荷的电势能逐渐升高,可得从O﹣x2电场线方向向右,因此点电荷Q1带正电。故A错误;
B.将试探电荷从x2移动到x3,由图像可得,电势能在增加,因此电场力做负功,电场力方向沿x轴负方向,故B错误;
C.将试探电荷从x3移动到x4,由图像可得,电势能增加,图像的斜率减小,因为图像的斜率,则电场强度逐渐减小,故C错误;
D.在x4位置时,由图像可得,故此时负电荷所受电场力为0,此时场强为0,根据平衡条件,可得k
解得,故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示为一款节能路灯,电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示,其中电源的电动势为E、内阻为r,是定值电阻,是光敏电阻(光照强度变大时,电阻变小),是滑动变阻器,L的阻值不变。下列说法正确的是( )
A. 光照强度变大,灯泡变亮
B. 光照强度变大,通过电阻的电流变大
C. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片下滑,电源的总功率变大
D. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片上滑,电源的输出功率一定变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.光照强度变大时,光敏电阻阻值变小,它与灯泡及滑动变阻器组成的并联电路的阻值也变小,分到的电压减小,灯泡的亮度减小,A错误;
B.光照强度变大时,R1的阻值变小,电路的总电阻变小,总电流I增大, 根据并联分流 ,R2的电流减小(U并变小),通过灯泡的电流也减小(U并变小),通过R1的电流一定变大,B正确;
C.光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片下滑,接入电路部分的电阻变小,导致总电阻变小,电路的总电流增大,电源的总功率 增大,C正确;
D.当电源的内外电阻相同时,电源的输出功率有最大值,光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片上滑, 滑动变阻器接入电路部分的电阻值增大,电路的总电阻增大,此时,电路的内外电阻关系不确定,所以电源的输出功率不一定变大,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,虚线框MNPQ内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。a、b、c三个带电粒子,它们在纸面内从边的中点垂直于边射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力,则下列说法正确的是( )
A. 粒子a带正电,粒子b、c带负电
B. 若三个粒子比荷相同,则粒子c在磁场中的速度最大
C. 若三个粒子入射的速度相同,则粒子c在磁场中的加速度最大
D. 若三个粒子入射的动量相同,则粒子b的带电荷量最大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由左手定则可知a带正电,b、c带负电,故A正确;
BCD.由图可知Rb>Ra>Rc,由粒子在磁场中的运动时洛伦兹力产生向心加速度
解得,,
若三个粒子比荷相同,则粒子c在磁场中的运动速度最小;若三个粒子入射的速度相同,则粒子c在磁场中的加速度最大;若三个粒子入射的动量相同,则粒子c的带电荷量最大,故BD错误,C正确。
故选AC。
10. 如图所示,M、N是纸面内一椭圆的两个焦点,两根互相平行的长直导线分别过M、N两点,且导线与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,已知导线中电流越大、离导线越近,磁感应强度越大。O是椭圆的中心,a、c是椭圆的长轴与椭圆的交点,b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点,关于a、b、c、d、O处的磁场,下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、c两处的磁感应强度大小相同
C. a、d两处的磁感应强度方向相同
D. 在bd连线上,O点处的磁感应强度最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由安培定则知,两电流在O点处产生的磁场方向都向下,O点处的磁感应强度不为零,故A错误;
B.由安培定则可知,M在a处产生的磁场方向竖直向上,在c处产生的磁场方向竖直向下,N在a处产生的磁场方向竖直向下,在c处产生的磁场方向竖直向上,根据场强的叠加知,a、c两点处磁感应强度大小相等,故B正确;
C.由安培定则知,M电流在a产生磁感应强度方向竖直向上,N电流在a产生磁感应强度方向竖直向下,由于M距离a点近,故,故a点总磁感应强度竖直向上;由安培定则知,两电流在d点处产生的合磁场方向竖直向下,故a、d两处的磁感应强度方向不相同,故C错误;
D.bd连线上,M、N在O点处产生的磁感应强度最大且方向相同,故O点处的磁感应强度最大,故D正确。
故选BD。
二、实验题:(第11题6分,第12题12分)
11. 课外实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。
(1)图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的_______(选填“电荷量”或“电压”)将不变,在常见的电介质中,由于空气的_______很小,当极板间插入其他的电介质时,电容器的电容将_______(选填“增大”“减小”或“不变”),同时可以发现,静电计指针偏角将_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)有一平行板电容器,两极板间电压为30V,若使它所带的电荷量减少,则电容器两极板间的电压将降为原来的,故此电容器的电容为_______。
(3)如图乙所示,将电容器上极板A接电源正极,下极板B接电源负极,且将上极板接地。闭合开关S,有一带电液滴静止在电容器两极板间P点,现将电容器下极板B向下平移一小段距离,则液滴______(选填“向上运动”“向下运动”或“静止不动”)。
【答案】(1) ①. 电荷量 ②. 相对介电常数 ③. 增大 ④. 减小
(2)15 (3)向下运动
【解析】
【小问1详解】
[1]电容器充电后与电源断开,电容器的电荷量不会随其他物理量的变化而发生改变;
[2][3][4]空气的相对介电常数很小,当极板间插入其他电介质时,两极板间电介质的相对介电常数会增大,根据,可知电容增大;又电容器的电荷量不变,根据,可知电容器两极板间的电压降低,故静电计指针偏角将减小。
【小问2详解】
根据题意,由公式有
可得
【小问3详解】
电容器两极板间的电压不变,将电容器下极板B向下平移一小段距离,根据,可知电容器两极板间的电场强度减小,带电液滴所受的电场力将小于重力,液滴向下运动。
12.
(1)某同学用螺旋测微器测某金属丝直径如图所示,则直径为________mm。
(2)甲同学用图1所示电路测量阻值约为6Ω的电阻R1,可选用的器材有:
A.电压表(量程为0~3V,内阻约为3kΩ)
B.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.02Ω)
C.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
D.滑动变阻器(0~5Ω)
E.滑动变阻器(0~200Ω)
F.电源(电动势为4.5V)及开关和导线若干
①为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选择________,滑动变阻器应选择________。(选填实验器材前的字母)
②请用笔画线表示导线,在图2中完成电路连接________。
③若只考虑电流表和电压表内阻的影响,关于本实验的误差分析,下列说法正确的是________。
A.电阻的测量值大于真实值,属于偶然误差
B.电阻的测量值小于真实值,属于偶然误差
C.电阻的测量值大于真实值,属于系统误差
D.电阻的测量值小于真实值,属于系统误差
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示如图所示,可得该电阻的测量值________(保留两位有效数字)。
【答案】(1)##4.701##4.699
(2) ①. C ②. D ③. ④. D
(3)##3.8
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精度为0.01mm,可知读数为
【小问2详解】
[1][2]电源电压为4.5V,电压表量程为3V,电路中的最大电流
则电流表选择C;为方便操作,滑动变阻器应选择D。
[3]因为滑动变阻器阻值小于待测阻值,采用分压式接法,连接情况如下
[4]引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用,电流表测量值大于真实值,电阻测量值偏小,属于系统误差。故选D。
【小问3详解】
电流表示数,电压表示数
可知该电阻的测量值
三、计算题:(第13题10分,第14题12分,第15题14分)
13. 如图所示的空间中充满大小、方向水平向右的匀强电场。一质量为m、带电量为的物块以速度冲上质量为M、倾角的斜面。已知斜面与物块及地面间的动摩擦因数均为,斜面始终保持静止且物块未冲出斜面顶端。
(1)物块所受摩擦大小为多少?
(2)斜面体受支持力多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意知,
对物块受力分析如图所示
沿y方向有
则
【小问2详解】
对斜面体受力分析,如图所示
根据牛顿第三定律可知,,
根据竖直方向受力平衡有
解得
14. 如图所示,水平面内的光滑导轨平行放置,左端与电路相连,右端NN'垂直放置导体ab,处在竖直向下的匀强磁场中。已知磁感应强度B=1T,导轨间距d=0.2m,导体ab的质量,电源电动势。,内阻,电容C=1000μF。开关S先接1,稳定后再接到2,导体ab水平飞出,电容器还残留电荷。求:
(1)开关S接1稳定时电容器上的电荷量Q:
(2)导体ab飞出时的速度v。
【答案】(1)0.012C;(2)0.236 m/s
【解析】
【详解】(1)设开关 S 接 1 电路稳定时电路中的电流为 I,电容器两端电压为 U1 ,则
U1 = IR2
Q =U1C
解得
Q=0.012C
(2)设开关 S 接 2 导体 ab 中的平均电流为 ,时间为△t ,则
解得
v=0.236m/s
15. 如图甲所示,间距的足够长倾斜导轨倾角,导轨顶端连接阻值的电阻,MN左侧存在一面积的圆形磁场区域,磁场方向垂直于斜面向下,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示,MN右侧存在着方向垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,一长、电阻的金属棒ab与导轨垂直放置,EF左侧导轨均光滑,EF右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数,已知至,金属棒ab恰好能静止在导轨上,之后金属棒ab开始沿导轨下滑,且在经过EF前速度已经稳定,最后停止在导轨上,不计导轨电阻与其他阻力,金属棒始终与导轨接触良好,重力加速度,,。求:
(1)内流过电阻的电流和金属棒ab的质量;
(2)金属棒ab经过EF时的速度大小;
(3)若金属棒ab经过EF后至停止的过程中通过电阻R的电荷量为,求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。
【答案】(1)3A,0.5kg
(2)6m/s (3)4J
【解析】
【小问1详解】
t=0至t=1s根据法拉第电磁感应定律可得回路中的感应电动势为:
根据闭合电路欧姆定律可得流过电阻的电流为
设金属棒ab的质量为m,这段时间内金属棒ab受力平衡,根据平衡条件可得:mgsinθ=B1IL
代入数据解得m=0.5kg
【小问2详解】
设金属棒ab经过EF时的速度大小为v,此时回路中的感应电动势为E′=B1Lv
回路中的电流为
导体棒ab所受安培力大小为F=B1I′L
根据平衡条件可得F=mgsinθ
联立解得v=6m/s
【小问3详解】
金属棒ab经过EF后的过程中通过电阻R的电荷量
解得x=5m
由能量关系可知,整个回路产生的焦耳热为
在此过程中电阻R上产生的焦耳热
解得QR=4J
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2025-2026学年度第一学期
高二年级物理学科期末质量检测B卷
一、选择题:(本大题共10小题,共46分。第1-7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选多选或未选均不得分;第8-10题,每小题6分,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)
1. 防静电瓷砖是理想的防静电与装饰兼备的材料,适用于计算机房、石油化工车间、医院手术室等需要防尘、防静电的场所,其中架空型的防静电瓷砖如图所示,瓷砖的支架下面还要铺设铜箔(图中未展示),铜箔铺设需连接到接地装置,下列说法正确的是( )
A. 防静电瓷砖必须是绝缘材料,以防止导电 B. 铜箔的主要作用是防潮
C. 防静电瓷砖是可以导电的 D. 瓷砖与铜箔之间的支架必须使用绝缘材料
2. 能量是物理学中的一个基本守恒量,下列单位中,不能表示能量单位的是( )
A. B. C. D.
3. 关于安培力和洛伦兹力的方向,下列各图正确的是( )
A. B. C. D.
4. 英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )
A. 0 B. r2qk/2 C. 2πr2qk D. πr2qk
5. 如图所示,在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中固定有两根竖直放置的粗糙平行导轨CD、EF,一质量为m的细直金属棒MN水平放置并与导轨接触良好,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,棒中通有图示方向的电流I,已知I=kt(k为大于零的常数),重力加速度为g。t=0时刻,将该金属棒由静止释放,则棒受到的摩擦力f与时间t的关系图像,正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,A、B两端的电压U一定,电阻R先接在A、B两端,消耗功率为9W,再将电阻R接在较远的C、D两端,消耗功率为4W.在后一种情况下,输电导线AC、BD共消耗功率为( )
A. 2W B. 3W C. 4W D. 5W
7. 如图所示,在原点O和x轴负半轴上坐标为处分别固定两点电荷、(两点电荷的电荷量和电性均未知)。一带负电的试探电荷从坐标为处以一定的初速度沿x轴正方向运动,其电势能的变化情况已在图中绘出,图线与x轴交点的横坐标为,图线最高点对应的横坐标为,不计试探电荷受到的重力,则下列说法正确的是( )
A. 点电荷带负电
B. 该试探电荷在之间受到的静电力沿x轴正方向
C. 之间的电场强度逐渐增大
D. 两点电荷、电荷量的比值为
8. 如图甲所示为一款节能路灯,电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示,其中电源的电动势为E、内阻为r,是定值电阻,是光敏电阻(光照强度变大时,电阻变小),是滑动变阻器,L的阻值不变。下列说法正确的是( )
A. 光照强度变大,灯泡变亮
B. 光照强度变大,通过电阻的电流变大
C. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片下滑,电源的总功率变大
D. 光照强度不变,滑动变阻器的滑片上滑,电源的输出功率一定变大
9. 如图所示,虚线框MNPQ内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。a、b、c三个带电粒子,它们在纸面内从边的中点垂直于边射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力,则下列说法正确的是( )
A. 粒子a带正电,粒子b、c带负电
B. 若三个粒子比荷相同,则粒子c在磁场中的速度最大
C. 若三个粒子入射的速度相同,则粒子c在磁场中的加速度最大
D. 若三个粒子入射的动量相同,则粒子b的带电荷量最大
10. 如图所示,M、N是纸面内一椭圆的两个焦点,两根互相平行的长直导线分别过M、N两点,且导线与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,已知导线中电流越大、离导线越近,磁感应强度越大。O是椭圆的中心,a、c是椭圆的长轴与椭圆的交点,b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点,关于a、b、c、d、O处的磁场,下列说法正确的是( )
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、c两处的磁感应强度大小相同
C. a、d两处的磁感应强度方向相同
D. 在bd连线上,O点处的磁感应强度最大
二、实验题:(第11题6分,第12题12分)
11. 课外实验小组为加深对电容器的理解进行了如下实验。
(1)图甲所示的电容器充电后与电源断开,电容器的_______(选填“电荷量”或“电压”)将不变,在常见的电介质中,由于空气的_______很小,当极板间插入其他的电介质时,电容器的电容将_______(选填“增大”“减小”或“不变”),同时可以发现,静电计指针偏角将_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)有一平行板电容器,两极板间电压为30V,若使它所带的电荷量减少,则电容器两极板间的电压将降为原来的,故此电容器的电容为_______。
(3)如图乙所示,将电容器上极板A接电源正极,下极板B接电源负极,且将上极板接地。闭合开关S,有一带电液滴静止在电容器两极板间P点,现将电容器下极板B向下平移一小段距离,则液滴______(选填“向上运动”“向下运动”或“静止不动”)。
12.
(1)某同学用螺旋测微器测某金属丝直径如图所示,则直径为________mm。
(2)甲同学用图1所示电路测量阻值约为6Ω的电阻R1,可选用的器材有:
A.电压表(量程为0~3V,内阻约为3kΩ)
B.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.02Ω)
C.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
D.滑动变阻器(0~5Ω)
E.滑动变阻器(0~200Ω)
F.电源(电动势为4.5V)及开关和导线若干
①为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选择________,滑动变阻器应选择________。(选填实验器材前的字母)
②请用笔画线表示导线,在图2中完成电路连接________。
③若只考虑电流表和电压表内阻的影响,关于本实验的误差分析,下列说法正确的是________。
A.电阻的测量值大于真实值,属于偶然误差
B.电阻的测量值小于真实值,属于偶然误差
C.电阻的测量值大于真实值,属于系统误差
D.电阻的测量值小于真实值,属于系统误差
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示如图所示,可得该电阻的测量值________(保留两位有效数字)。
三、计算题:(第13题10分,第14题12分,第15题14分)
13. 如图所示的空间中充满大小、方向水平向右的匀强电场。一质量为m、带电量为的物块以速度冲上质量为M、倾角的斜面。已知斜面与物块及地面间的动摩擦因数均为,斜面始终保持静止且物块未冲出斜面顶端。
(1)物块所受摩擦大小为多少?
(2)斜面体受支持力多大?
14. 如图所示,水平面内的光滑导轨平行放置,左端与电路相连,右端NN'垂直放置导体ab,处在竖直向下的匀强磁场中。已知磁感应强度B=1T,导轨间距d=0.2m,导体ab的质量,电源电动势。,内阻,电容C=1000μF。开关S先接1,稳定后再接到2,导体ab水平飞出,电容器还残留电荷。求:
(1)开关S接1稳定时电容器上的电荷量Q:
(2)导体ab飞出时的速度v。
15. 如图甲所示,间距的足够长倾斜导轨倾角,导轨顶端连接阻值的电阻,MN左侧存在一面积的圆形磁场区域,磁场方向垂直于斜面向下,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示,MN右侧存在着方向垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,一长、电阻的金属棒ab与导轨垂直放置,EF左侧导轨均光滑,EF右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数,已知至,金属棒ab恰好能静止在导轨上,之后金属棒ab开始沿导轨下滑,且在经过EF前速度已经稳定,最后停止在导轨上,不计导轨电阻与其他阻力,金属棒始终与导轨接触良好,重力加速度,,。求:
(1)内流过电阻的电流和金属棒ab的质量;
(2)金属棒ab经过EF时的速度大小;
(3)若金属棒ab经过EF后至停止的过程中通过电阻R的电荷量为,求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。
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