精品解析：四川省眉山市2025-2026学年高二上学期1月期末教学质量监测物理试题

高二上学期期末教学质量监测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上； 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 3．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效；考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。 1. 关于电磁场相关概念，下列说法正确的是（　　） A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B. 电动势与电势差中的W都是电场力做的功 C. 由可知，通过导体的电流I与通过导体横截面的电荷量q成正比 D. 电流元IL置于磁场中某处所受的最大磁场力为F，则该处的磁感应强度大小一定为 2. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N是其轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能 B. 该电场可能是孤立负点电荷产生电场 C. 粒子在M点的速度大于它在N点的速度 D. 粒子一定是由M点运动到N点 3. 如图所示，边长为L的正方形均匀导线框以速度匀速穿过右侧的匀强磁场区域，磁场的宽度为，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。导线框的总阻值为R，当ab边到达磁场左侧边界开始计时，线框中感应电流I（规定方向为感应电流的正方向）、ab两点间的电势差随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C D. 4. 新能源汽车具有环保、智能等优势，越来越受人们的青睐。某学习小组在实验室中对新能源汽车的供电系统开展了模拟研究，实验电路如图所示。已知电源电动势，内电阻，灯泡L上标有“8V，2A”，直流电动机M内阻，电路接通后小灯泡恰好正常发光，则（　　） A. 通过电动机的电流16A B. 电动机的机械功率14W C. 电动机内阻消耗的功率4W D. 电源的输出功率48W 5. 如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是（　　） A. 末速度大小为 B. 克服电场力做功 C. 重力的冲量为 D. 重力势能增加了 6. 如图所示，两根长直的通电导线M、N，分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流，且，直线电流在周围空间产生的磁场与距离的关系为，I为电流强度，r为周围空间的点到长直导线的距离，k为比例系数。在空间施加一垂直于纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场，此时a点的磁感应强度恰好为0。已知a点到通电导线M、N的距离分别为r、2r，b点到通电导线M、N的距离分别为2r、r。则下列说法正确的是（　　） A. 通电导线M在a点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里 B. 通电导线N在b点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里 C. 通电导线M、N在b点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外 D. b点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外 7. 如图所示，一半径为R的圆处在平行于圆面的匀强电场中，直径AB与直径CD间的夹角为60°，在A、C两点放置-2q的试探电荷或在B点放置+q的试探电荷，三种情况试探电荷的电势能均为Ep（Ep>0）。下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为 B. 圆周上AC弧的中点电势最高 C. 匀强电场的电场强度的大小为 D. 将+q的试探电荷从O点移动到D点，电荷克服电场力做的功为 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，置于光滑水平面上的三角形导线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，下列说法正确的是（　　） A 线框中无感应电流 B. 线框中有沿方向的感应电流 C. 线框将向左运动 D. MN受到向左的安培力 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R大于电源的内阻r。现闭合开关S，当滑动变阻器滑片向上滑动时，理想电表的示数分别用I、、和表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示，下列说法正确的是（　　） A. I减小，增大，增大，增大 B. 变大，不变 C. D. 电源的输出功率减小 10. 如图所示，真空中有两个以O为圆心的同心圆，内圆半径为R，外圆半径为3R，A为外圆上一点。内圆与外圆之间的环状区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一粒子源S可持续发射出质量为m，电量为的粒子，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子源放置在O点向各个方向均匀发射粒子，为使粒子均不从外圆射出，粒子的发射速度不得超过 B. 若粒子源放置在O点向各个方向均匀发射粒子，为使粒子均不从外圆射出，粒子的发射速度不得超过 C. 若粒子源放置A点且沿AO连线发射粒子，为使粒子不进入内圆，粒子的发射速度不得超过 D. 若粒子源放置A点且沿AO连线发射粒子，为使粒子不进入内圆，粒子的发射速度不得超过 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流表指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中的偏转情况如图2甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针从中央左偏，今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________（选填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为________（选填“N”或“S”）极。 12. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测其直径，如图a所示，为_______mm，用游标卡尺测其长度，如图b所示，为_______cm。 （2）实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，某同学将量程为6mA、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为3V的电压表，则________。 （3）为了尽可能准确测量其电阻，使金属丝两端电压可从零开始调节，请完成实物图的连线（图中所示电压表为已经改装之后的电压表）。 （4）若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线（纵坐标I，横坐标U）为过原点的直线，其直线的斜率为k，d表示电阻丝的直径，L表示电阻丝的长度，其电阻率的表达式为_______。 13. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面光滑绝缘。带电小球1固定在斜面顶端A点，带电小球2用绝缘细线与小球1相连静止在斜面上的B点，，小球2的质量为m，重力加速度为g，细线的拉力等于，小球1、2带等量的电荷，不计球的大小，静电力常量为k。 （1）求小球2的带电荷量； （2）剪断细线，当小球2运动到斜面上C点时加速度大小为，求C点的电场强度大小。 14. 如图所示，在xOy坐标系中，有垂直坐标平面向外的匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，电场和磁场的分界线为MN，MN与y轴的夹角为，匀强磁场的磁感应强度为B，匀强电场的电场强度未知。一个质量为m、电量为的粒子，在坐标原点以大小为、方向与x轴负方向成的初速度射入磁场，粒子经磁场偏转进入电场后，恰好能到达x轴。不计粒子的重力，求： （1）粒子在磁场中的轨迹半径； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）粒子从O点射出后到第二次经过边界MN时，粒子运动的时间。 15. 如图甲所示，间距为的平行金属导轨由水平部分和倾斜部分连接而成，导轨光滑且电阻不计。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。倾斜部分足够长，其cd间接一阻值为的电阻，倾角，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小未知。将质量为的导体棒MN垂直倾斜导轨放置，0~2s内导体棒MN恰好处于静止状态。已知导体棒MN接入电路的电阻为，，，g取。 （1）求0~2s内ab间的电压； （2）求磁感应强度的大小； （3）导体棒MN从开始运动到速度最大的过程中，在电阻上产生的热量，求此过程中流过导体棒MN的电荷量q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期期末教学质量监测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上； 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 3．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效；考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。 1. 关于电磁场的相关概念，下列说法正确的是（　　） A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B. 电动势与电势差中的W都是电场力做的功 C. 由可知，通过导体的电流I与通过导体横截面的电荷量q成正比 D. 电流元IL置于磁场中某处所受的最大磁场力为F，则该处的磁感应强度大小一定为 【答案】D 【解析】 【详解】A．公式是电场强度的定义式，适用于任何电场，不仅限于真空中点电荷产生的电场，故A错误。 B．电动势中的是非静电力做的功，而电势差中的是电场力做的功，两者不同，故B错误。 C．由电流定义式可知，电流大小由电源和电路特性决定，在稳恒电路中是定值。通过导体横截面的电荷量与时间成正比，但不能反过来说电流与电荷量成正比，故C错误。 D．磁感应强度的定义基于电流元在磁场中垂直时所受最大磁场力，满足，故D正确。 故选D。 2. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N是其轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能 B. 该电场可能是孤立负点电荷产生的电场 C. 粒子在M点的速度大于它在N点的速度 D. 粒子一定是由M点运动到N点 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由粒子的运动轨迹可知，粒子所受静电力的方向与电场线的切线方向相同，所以粒子带正电。由于顺着电场线的方向电势降低，所以 则由可知，粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能。又因为粒子运动的过程中，只有电场力做功，则只有电势能和动能间的相互转化，所以由能量守恒定律可知，粒子在M点的动能小于它在N点的动能，因此粒子在M点的速度小于它在N点的速度，故A正确，C错误； B．点电荷电场中的电场线是从正点电荷出发指向无穷远的直线，或由无穷远指向负点电荷的直线，而该电场是曲线，故不可能是负点电荷形成的电场，故B错误； D．根据粒子运动的轨迹可以判断其受力的方向，但不能判断其运动的方向，所以粒子可能从M运动到N，也可能从N运动到M，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，边长为L的正方形均匀导线框以速度匀速穿过右侧的匀强磁场区域，磁场的宽度为，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。导线框的总阻值为R，当ab边到达磁场左侧边界开始计时，线框中感应电流I（规定方向为感应电流的正方向）、ab两点间的电势差随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．导线框进入磁场的时间 在这个过程中穿过线框的磁通量增加，根据楞次定律的增反减同，可得感应电流的磁场方向是垂直纸面向外，再根据右手螺旋定则知感应电流的方向是逆时针，在这段时间内，线框完全在磁场中运动，穿过它的磁通量不变无感应电流，故AB错误； CD．线框进入磁场时ab边切割磁感线产生的感应电动势为 ab边为等效电源，外电阻是等效电源内阻的三倍，且根据右手定则，a端为等效电源的正极，其两端电压为路端电压为 完全在磁场中运动时，ab边和cd边都切割磁感线且产生的感应电动势相等为 线框离开磁场时，cd边都切割磁感线产生的感应电动势为 ab边电阻为总电阻的，故其两端的电压为 同时回路中电流为顺时针方向，即 故，故C正确，D错误。 故选C。 4. 新能源汽车具有环保、智能等优势，越来越受人们的青睐。某学习小组在实验室中对新能源汽车的供电系统开展了模拟研究，实验电路如图所示。已知电源电动势，内电阻，灯泡L上标有“8V，2A”，直流电动机M内阻，电路接通后小灯泡恰好正常发光，则（　　） A. 通过电动机的电流16A B. 电动机的机械功率14W C. 电动机内阻消耗的功率4W D. 电源的输出功率48W 【答案】B 【解析】 【详解】A．由闭合电路欧姆定律得 小灯泡恰好正常发光，因此， 解得干路电流 通过电动机的电流，故A错误； B．电动机的机械功率，故B正确； C．电动机内阻消耗的功率，故C错误； D．电源的输出功率，故D错误。 故选B。 5. 如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是（　　） A. 末速度大小为 B. 克服电场力做功 C. 重力的冲量为 D. 重力势能增加了 【答案】B 【解析】 【详解】A．时间内微粒匀速运动，则有 内，微粒做平抛运动，下降竖直分速度大小为 时间内，微粒的加速度 方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速下降，末速度竖直分速度大小为 所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，从下极板边缘飞出，故A错误； BD．微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为，则重力势能的减小量 微粒初末速度相同，即初末动能相同，根据能量守恒，微粒的电势能增加，即克服电场力做功，故B正确，D错误； C．重力的冲量为，故C错误。 故选B。 6. 如图所示，两根长直的通电导线M、N，分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流，且，直线电流在周围空间产生的磁场与距离的关系为，I为电流强度，r为周围空间的点到长直导线的距离，k为比例系数。在空间施加一垂直于纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场，此时a点的磁感应强度恰好为0。已知a点到通电导线M、N的距离分别为r、2r，b点到通电导线M、N的距离分别为2r、r。则下列说法正确的是（　　） A. 通电导线M在a点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里 B. 通电导线N在b点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里 C. 通电导线M、N在b点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外 D. b点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，两导线在a点的磁场均垂直纸面向里，所以磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直纸面向外。则对a点由磁场叠加可知 解得 可知通电导线M在a点的磁感应强度大小为 方向垂直纸面向里，故A错误； B．通电导线N在b点的磁感应强度大小为 根据安培定则可知，方向垂直纸面向外，故B错误； C．通电导线M在b点的磁感应强度大小为 根据安培定则可知，方向垂直纸面向里，则通电导线M、N在b点的磁感应强度大小为 方向垂直纸面向外，故C错误； D．b点的磁感应强度大小为 方向垂直纸面向外，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一半径为R的圆处在平行于圆面的匀强电场中，直径AB与直径CD间的夹角为60°，在A、C两点放置-2q的试探电荷或在B点放置+q的试探电荷，三种情况试探电荷的电势能均为Ep（Ep>0）。下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为 B. 圆周上AC弧的中点电势最高 C. 匀强电场的电场强度的大小为 D. 将+q的试探电荷从O点移动到D点，电荷克服电场力做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A、C两点放置-2q的试探电荷或在B点放置+q的试探电荷，三种情况试探电荷的电势能均为Ep，则， 所以O点的电势为，故A错误； B．由于AC为等势线，电场方向与等势线垂直，所以匀强电场方向由B指向C，沿电场方向电势降低，所以圆周上BD弧的中点电势最高，故B错误； C．匀强电场的电场强度的大小为，故C正确； D．由于BD平行于AC，则BD为等势线，将+q的试探电荷从O点移动到D点，电荷克服电场力做的功为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，置于光滑水平面上的三角形导线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 线框中无感应电流 B. 线框中有沿方向的感应电流 C. 线框将向左运动 D. MN受到向左的安培力 【答案】BD 【解析】 【详解】A．线框被导线分成面积相等的两部分，根据几何关系可知，AB边距离导线比C点距离导线近一些，穿过三角形的磁通量由左侧部分决定。根据安培定则可知，图中电流在导线左侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，当长直导线中突然接通图示方向的电流时，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律可知，线框中有逆时针方向的感应电流，即方向，故A错误，B正确； CD．根据楞次定律推论“来拒去留”，可知线框会有向右运动的趋势，通电导线MN会有向左运动的趋势，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R大于电源的内阻r。现闭合开关S，当滑动变阻器滑片向上滑动时，理想电表的示数分别用I、、和表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示，下列说法正确的是（　　） A. I减小，增大，增大，增大 B. 变大，不变 C. D. 电源的输出功率减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻值增大，电路的总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律，增大，所以总电流减小。根据，总电流减小，路端电压增大。电压表测量定值电阻两端电压，，减小，所以减小。根据串联分压关系，增大，A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可知，所以 不变。根据欧姆定律，所以不变，B错误； C．根据，由A选项的解析可知增大，减小，增大，所以，可得最大，因，，（）所以，C正确； D．电源的输出功率 可看出当电路外电阻等于电源内阻时，输出功率有最大值。因定值电阻R大于电源的内阻r，滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻值增大，电路的总电阻增大。这个变化发生在（）区间，电源的输出功率减小，D正确。 故选CD。 10. 如图所示，真空中有两个以O为圆心的同心圆，内圆半径为R，外圆半径为3R，A为外圆上一点。内圆与外圆之间的环状区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一粒子源S可持续发射出质量为m，电量为的粒子，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子源放置在O点向各个方向均匀发射粒子，为使粒子均不从外圆射出，粒子的发射速度不得超过 B. 若粒子源放置在O点向各个方向均匀发射粒子，为使粒子均不从外圆射出，粒子的发射速度不得超过 C. 若粒子源放置A点且沿AO连线发射粒子，为使粒子不进入内圆，粒子的发射速度不得超过 D. 若粒子源放置A点且沿AO连线发射粒子，为使粒子不进入内圆，粒子的发射速度不得超过 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．粒子源放在O点时，若粒子均不从外圆射出，速度最大的粒子的运动轨迹会与外圆相切，如图所示 此时有 且 解得的速度为，故A正确，B错误； CD．粒子源在A点时，粒子运动如图 此时有 同理可解得此时的速度为，故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流表指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中的偏转情况如图2甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针从中央左偏，今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________（选填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为________（选填“N”或“S”）极。 【答案】（1）向右 （2） ①. 下 ②. S 【解析】 【小问1详解】 已知闭合开关瞬间，B线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流表的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流表的指针向右偏转。 【小问2详解】 [1]题图乙中灵敏电流表指针向左偏，可知线圈中感应电流的方向是顺时针（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，则图乙中的条形磁铁的运动方向是向下； [2]题图丙中灵敏电流表指针向右偏，则线圈中感应电流的方向为逆时针（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端N极，下端为S极。 12. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝电阻率。 （1）用螺旋测微器测其直径，如图a所示，为_______mm，用游标卡尺测其长度，如图b所示，为_______cm。 （2）实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，某同学将量程为6mA、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为3V的电压表，则________。 （3）为了尽可能准确测量其电阻，使金属丝两端的电压可从零开始调节，请完成实物图的连线（图中所示电压表为已经改装之后的电压表）。 （4）若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线（纵坐标I，横坐标U）为过原点的直线，其直线的斜率为k，d表示电阻丝的直径，L表示电阻丝的长度，其电阻率的表达式为_______。 【答案】（1） ①. 4.700 ②. 10.050 （2）380 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1] 螺旋测微器的精确值为，则由图a可知金属丝的直径为 [2] 图b为20分度的游标卡尺，其精度值为，所以金属丝的长度为 【小问2详解】 根据电压表的改装原理可知 【小问3详解】 要求金属丝两端的电压可从零开始调节，所以滑动变阻器需使用分压式接法；由于改装电压表电阻已知，可以精确计算流过电压表的电流，故电流表应使用外接法。所以实物图的连接如图所示： 【小问4详解】 由于伏安特性曲线的斜率为导体电阻的倒数，则有 又因为根据电阻定律有 其中 联立解得金属丝电阻率的表达式为 13. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面光滑绝缘。带电小球1固定在斜面顶端A点，带电小球2用绝缘细线与小球1相连静止在斜面上的B点，，小球2的质量为m，重力加速度为g，细线的拉力等于，小球1、2带等量的电荷，不计球的大小，静电力常量为k。 （1）求小球2的带电荷量； （2）剪断细线，当小球2运动到斜面上C点时加速度大小为，求C点的电场强度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设小球2带电荷量为q，由题意知，细线的拉力等于 说明小球2受到小球1的库仑力是引力作用，故两球带异种等量电荷，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 当小球2运动到C点时，根据牛顿第二定律有 解得 14. 如图所示，在xOy坐标系中，有垂直坐标平面向外的匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，电场和磁场的分界线为MN，MN与y轴的夹角为，匀强磁场的磁感应强度为B，匀强电场的电场强度未知。一个质量为m、电量为的粒子，在坐标原点以大小为、方向与x轴负方向成的初速度射入磁场，粒子经磁场偏转进入电场后，恰好能到达x轴。不计粒子的重力，求： （1）粒子在磁场中的轨迹半径； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）粒子从O点射出后到第二次经过边界MN时，粒子运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律可知         求得 【小问2详解】 粒子在磁场中运动的轨迹如图所示， 根据几何关系，粒子出磁场的位置离x轴的距离为 由于粒子进入电场后速度与电场方向相反，因此粒子做匀减速运动，刚好能到达x轴，根据动能定理有 求得 【小问3详解】 粒子运动轨迹，如图所示 粒子在磁场中做圆周运动的周期为 由几何关系可知，第一次在磁场中运动的圆心角为。 第一次在磁场中运动的时间为 在电场中运动根据牛顿第二定律 粒子由A点运动到P点，由运动学公式 粒子从A点运动到P点做末速度为零的匀减速运动，从P点运动到A点做初速度为零的匀加速直线运动，两过程加速度相同，时间相同。 从O点起粒子第二次经过边界的时间为 解得 15. 如图甲所示，间距为平行金属导轨由水平部分和倾斜部分连接而成，导轨光滑且电阻不计。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。倾斜部分足够长，其cd间接一阻值为的电阻，倾角，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小未知。将质量为的导体棒MN垂直倾斜导轨放置，0~2s内导体棒MN恰好处于静止状态。已知导体棒MN接入电路的电阻为，，，g取。 （1）求0~2s内ab间的电压； （2）求磁感应强度的大小； （3）导体棒MN从开始运动到速度最大的过程中，在电阻上产生的热量，求此过程中流过导体棒MN的电荷量q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律 外电路为与并联 ab 间电压为路端电压，其中 解得 【小问2详解】 0~2s 内导体棒静止，根据受力平衡条件 根据欧姆定律 解得 【小问3详解】 导体棒达到最大速度时 安培力 因，与并联，电流、电阻均相同所以 与电阻相同，通过电流为通过电流的2倍，所以产生的热量为的4倍，即 整体电路产生的总热量 设导体棒达到最大速度时，下滑距离为，根据能量关系 解得 流过导体棒MN的电荷量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $