精品解析：山东省滨州市惠民县第一中学2025-2026学年高二上学期11月月考物理试题

实验中心2024级高二上第二次月考物理试题 一、单选题 1. 电磁波在日常生产生活中已经被大量应用。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 控制电视、空调的遥控器使用的是紫外线 B. 银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是γ射线 C. 机场、车站用来检查旅客行李箱的透视仪使用的是X射线 D. 智能手机发射与接收信号使用的是无线电波，老年机发射与接收信号使用的是红外线 2. 磁场和电场都是看不见、摸不着的“特殊”物质，它们有许多相似的性质（也有许多不同），学习过程中可以进行类比。关于磁场的认识，下列说法正确的是（　　） A. 将一小段通电导线置于磁场中某处，若该导线不受磁场力，则说明此处的磁感应强度为零 B. 磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的安培力的方向相同或相反 C. 根据磁感应强度的定义式可知，B与F成正比，与IL成反比 D. 将小磁针放在磁场中某处，小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向 3. 如图所示，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向外的电流时，导线所受安培力的方向为（　　） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 4. 某一直流电动机提升重物的示意图如图所示，电源提供给电动机两端的电压，当电动机以的恒定速率向上提升质量为的重物时，电动机消耗的功率为1100W，取重力加速度大小，不计各种摩擦，则（　　） A. 电动机提升重物的功率为200W B. 电动机线圈的电阻是 C. 电动机的热功率为900W D. 电动机的输入电流为4A 5. 如图所示，某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子的电荷量为 D. 若粒子运动过程中磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动 6. 如图所示，ACD为一边长为L的等边三角形，两根完全相同的无限长直导线分别垂直纸面固定于A、D两个顶点，两根长直导线中的电流大小相等且方向均垂直纸面向里，此时C处的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为（k为常量，r为该点到通电直导线的距离），若仅将D处长直导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则C处磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 某帆船帆的面积为20m2，若帆船所受阻力大小恒为650N，风速为12m/s，方向与帆面垂直，空气密度为1.3kg/m3，则帆船可达到的最大速度为（　　） A. 5m/s B. 6m/s C. 7m/s D. 10m/s 8. 古有曹冲用船称象，今有同学用船粗略测定自身的质量。他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，用卷尺测出船后退的距离，不计水的阻力，根据“船检铭牌”上查到的船长和船的质量，可得出该同学的质量为（　　） A. B. C. D. 二、多选题 9. 实验室经常使用的电流表是磁电式仪表，其原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱形铁芯，两者之间有可转动的线圈。极靴与圆柱形铁芯间的磁感线（部分）已画出，a、b、c和d为磁场中的四个点，左、右两侧通电导线中的电流方向已标出。下列说法正确的是（　　） A. 极靴与圆柱形铁芯间的磁场是匀强磁场 B. c、d两点的磁感应强度方向相同 C. 图示左侧通电导线受到的安培力向上 D. 因为磁感线是闭合的，所以有大量磁感线通过圆柱形铁芯 10. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子垂直BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短 11. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向左滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示。则下列判断中正确的是（　　） A. U1变大，I变大 B. U2变小，U3变大 C. 不变 D. 变大 12. 质量为0.2kg的滑块a与静止的滑块b在光滑水平面上正碰，碰撞时间不计。滑块a、b碰撞前后的位移随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 滑块b的质量为1.2kg B. 滑块b的质量为0.8kg C. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为1J D. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为0.6J 三、实验题 13. 我国在锂电研发方面处于全球领先水平。罗同学正在测量一节三元锂电池的电动势和内阻，该电池标称的电动势为，内阻小于，罗同学设计的测量电路如图甲所示，已知保护电阻的电阻值。 （1）在图甲中，②应为______（填“电压”或“电流”）表，为了减小实验误差，①应与②的______（填“A”或“B”）接线柱连接。 （2）该同学正确选择实验器材，正确连接电路，实验时多次调节滑动变阻器滑片的位置，根据记录的电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像如图乙所示。该三元锂电池的电动势______V、内阻______。（结果均保留两位小数） 14. 用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是_______。 A. 可选用半径不同的两小球 B. 选用两球的质量应满足 C. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间 D. 斜槽轨道必须光滑 （2）在某次实验中，测出两小球的质量分别为、，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。 （3）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为、滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。 左侧光电门 右侧光电门 碰前 T1 T2 碰后 T3、T3 无 在实验误差允许范围内，若满足关系式________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示） 四、解答题 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L = 0.6 m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ = 30°，空间中存在磁感应强度大小B = 0.50 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E = 9 V、内阻r = 1 Ω的直流电源。现把一个质量m = 0.1 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R = 3.5 Ω，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小g = 10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）导体棒受到的安培力的大小FA； （2）导体棒与导轨间的动摩擦因数的最小值μ0。 16. 如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，电阻R1 = 8 Ω，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S，待电路稳定时，电压表示数U1 = 5 V，电流表示数I1 = 0.1 A，调节滑动变阻器的滑片P，电路再次稳定时，电压表示数U2 = 2 V，电流表示数I2 = 0.4 A，求： （1）电源的电动势E和内阻r； （2）滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电源消耗的最大功率P0。 （3）滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，滑动变阻器消耗的最大功率Pm。 17. 如图所示，质量为2m的小球Q静止在光滑水平面上，其左侧有一光滑弧面槽A静止在水平面上，弧面槽A轨道的截面可视为在竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧，轨道的最低点与水平面相切。球Q的右侧有与轻弹簧一端连接的小球P，质量为m。当球P以的速度沿水平地面向左运动，与球Q发生相互作用，分离后，球Q冲上弧面槽A恰能到达圆弧轨道的最高点。小球P、Q均视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）弧面槽A的质量。 18. 如图所示，平面直角坐标系中，第四象限内存在匀强磁场，方向垂直于纸面向外，第二、三象限内存在匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴正方向。一个带负电的粒子从点以速度沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从点射出磁场。不计粒子重力，求： （1）带电粒子的比荷； （2）粒子从N点射出时速度的大小； （3）粒子从M点运动到N的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验中心2024级高二上第二次月考物理试题 一、单选题 1. 电磁波在日常生产生活中已经被大量应用。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 控制电视、空调的遥控器使用的是紫外线 B. 银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是γ射线 C. 机场、车站用来检查旅客行李箱的透视仪使用的是X射线 D. 智能手机发射与接收信号使用的是无线电波，老年机发射与接收信号使用的是红外线 【答案】C 【解析】 【详解】A．控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故A错误； B．银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是紫外线，故B错误； C．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线，故C正确； D．智能手机、老年机发射与接收信号使用的都是无线电波，故D错误。 故选C。 2. 磁场和电场都是看不见、摸不着的“特殊”物质，它们有许多相似的性质（也有许多不同），学习过程中可以进行类比。关于磁场的认识，下列说法正确的是（　　） A. 将一小段通电导线置于磁场中某处，若该导线不受磁场力，则说明此处的磁感应强度为零 B. 磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的安培力的方向相同或相反 C. 根据磁感应强度的定义式可知，B与F成正比，与IL成反比 D. 将小磁针放在磁场中某处，小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．通电导线置于磁场中某处，若不受磁场力，可能是电流方向与磁场方向平行，不能确定此处的磁感应强度为零，故A错误； B．磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的安培力方向的关系由左手定则确定，故B错误； C．磁感应强度根据比值法定义，但其反映的是磁场自身的性质，与F、IL均无关，故C错误； D．将小磁针放在磁场中某处，小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向外的电流时，导线所受安培力的方向为（　　） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 【答案】B 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则可知，蹄形电磁铁的右端为N极，左端为S极，这长直导线所在处的磁场方向向左，根据左手定则可知，导线所受安培力的方向向下。 故选B。 4. 某一直流电动机提升重物的示意图如图所示，电源提供给电动机两端的电压，当电动机以的恒定速率向上提升质量为的重物时，电动机消耗的功率为1100W，取重力加速度大小，不计各种摩擦，则（　　） A. 电动机提升重物的功率为200W B. 电动机线圈的电阻是 C. 电动机的热功率为900W D. 电动机的输入电流为4A 【答案】B 【解析】 【详解】A．电动机匀速提升重物时输出的功率 选项A错误； C．电动机的热功率 选项C错误； D．流经电动机的电流 选项D错误； B．根据 得 选项B正确。 故选B。 5. 如图所示，某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子的电荷量为 D. 若粒子运动过程中磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电粒子受到重力，电场力，洛伦兹力，三者平衡；如图，因重力向下，电场力向右，所以洛伦兹力方向为左上方，根据左手定则可判断匀强磁场的方向垂直纸面向里，故A错误； B．由平衡可知 解得 故B错误； C．由平衡可知 解得 故C正确； D．若粒子运动过程中磁场突然消失，重力和电场力的合力与速度方向垂直且恒定，则粒子做类平抛运动，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，ACD为一边长为L的等边三角形，两根完全相同的无限长直导线分别垂直纸面固定于A、D两个顶点，两根长直导线中的电流大小相等且方向均垂直纸面向里，此时C处的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为（k为常量，r为该点到通电直导线的距离），若仅将D处长直导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则C处磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】初始时A、D两处的长直导线在C处产生的磁场磁感应强度大小相等，设为，根据安培定则可知A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为60°，根据矢量的合成可知 若将D处长导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为120°，根据矢量的合成可知，C处磁感应强度大小 故选A。 7. 某帆船帆的面积为20m2，若帆船所受阻力大小恒为650N，风速为12m/s，方向与帆面垂直，空气密度为1.3kg/m3，则帆船可达到的最大速度为（　　） A. 5m/s B. 6m/s C. 7m/s D. 10m/s 【答案】C 【解析】 【详解】设∆t时间内撞击帆的空气质量为∆m，设空气相对于船的速度为，则 当帆船以最大速度行驶时，帆船处于平衡状态，风对帆船的推力与受到的阻力平衡。根据牛顿第三定律和动量定理可得 联立解得 所以帆船可达到的最大速度为 故选C。 8. 古有曹冲用船称象，今有同学用船粗略测定自身的质量。他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，用卷尺测出船后退的距离，不计水的阻力，根据“船检铭牌”上查到的船长和船的质量，可得出该同学的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设人的质量为m，人在船上行走时，水平方向动量守恒，则有 根据位移关系可得 联立解得 故选B。 二、多选题 9. 实验室经常使用的电流表是磁电式仪表，其原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱形铁芯，两者之间有可转动的线圈。极靴与圆柱形铁芯间的磁感线（部分）已画出，a、b、c和d为磁场中的四个点，左、右两侧通电导线中的电流方向已标出。下列说法正确的是（　　） A. 极靴与圆柱形铁芯间的磁场是匀强磁场 B. c、d两点的磁感应强度方向相同 C. 图示左侧通电导线受到的安培力向上 D. 因为磁感线是闭合的，所以有大量磁感线通过圆柱形铁芯 【答案】BD 【解析】 【详解】A．极靴与圆柱间的磁场大小、方向并非总是相同，不是匀强磁场，故A错误； B．c、d两点的磁感应强度方向相同，故B正确； C．根据左手定则可知，图示左侧通电导线受到的安培力向下，故C错误； D．因为磁感线是闭合的，所以有大量磁感线通过圆柱形铁芯，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子垂直BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能到达B点，故A错误； B．粒子垂直于BC边射出，如图甲所示 则粒子做匀速圆周运动的半径等于D点到BC边的距离，即 故B正确； C．粒子从C点射出，如图乙所示 根据几何关系可得 解得 则粒子轨迹对应的圆心角的正弦值为 又有 则粒子在磁场中运动的时间为 故C正确； D．由 可知 若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图丙所示 粒子从AB边射出时的圆心角相同，其在磁场中运动的时间相同，故D错误。 故选BC。 11. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向左滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示。则下列判断中正确的是（　　） A. U1变大，I变大 B. U2变小，U3变大 C. 不变 D. 变大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串反并同规律可知，变大，变小，变小，变大，故A正确，B错误； C．根据闭合电路欧姆定律有 得 故 即不变，故C正确； D．根据欧姆定律有 故 即不变，故D错误。 故选AC。 12. 质量为0.2kg的滑块a与静止的滑块b在光滑水平面上正碰，碰撞时间不计。滑块a、b碰撞前后的位移随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 滑块b的质量为1.2kg B. 滑块b的质量为0.8kg C. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为1J D. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为0.6J 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．在位移—时间图象中，图线的斜率表示物体的速度，由图象可知，碰撞前a的速度为 b的速度为零； 碰撞后a的速度为 b的速度为 由动量守恒定律 解得滑块b的质量为mb=1.2kg，A正确，B错误； CD．滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为，C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题 13. 我国在锂电研发方面处于全球领先水平。罗同学正在测量一节三元锂电池的电动势和内阻，该电池标称的电动势为，内阻小于，罗同学设计的测量电路如图甲所示，已知保护电阻的电阻值。 （1）在图甲中，②应为______（填“电压”或“电流”）表，为了减小实验误差，①应与②的______（填“A”或“B”）接线柱连接。 （2）该同学正确选择实验器材，正确连接电路，实验时多次调节滑动变阻器滑片的位置，根据记录的电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像如图乙所示。该三元锂电池的电动势______V、内阻______。（结果均保留两位小数） 【答案】（1） ①. 电流 ②. A （2） ①. 3.72 ②. 0.30 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电压表应并联接入电路，电流表应串联接入电路，所以在图甲中，②应为电流表；由于电池内阻较小，电压表的分流几乎可以忽略不计，为了减小实验误差，①应与②的A接线柱连接。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距为 图像的斜率绝对值为 可得内阻为 14. 用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是_______。 A. 可选用半径不同的两小球 B. 选用两球的质量应满足 C. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间 D. 斜槽轨道必须光滑 （2）在某次实验中，测出两小球的质量分别为、，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。 （3）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为、滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。 左侧光电门 右侧光电门 碰前 T1 T2 碰后 T3、T3 无 在实验误差允许范围内，若满足关系式________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示） 【答案】（1）B （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证两个小球发生正碰，小球需要选用半径相同的小球，故A错误； B．为了保证小球碰小球之后，不被反弹回去，让两球都做平抛运动，选用两球的质量应满足，故B正确； C．本实验，小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需用秒表测量小球在空中飞行的时间，故C错误； D．实验只要保证小球每次与碰撞前的速度大小相等即可，所以要求每次小球从斜槽同一高度下滑，而斜槽则不要求光滑，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 由于小球碰撞前后做平抛运动的高度相同，可知两小球在空中运动时间相等，根据动量守恒定律有 即在实验误差允许范围内，若满足关系式 就验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。 【小问3详解】 由题意，设遮光片的宽度为，取滑块B碰撞前的速度方向为正方向，可得碰撞前两滑块的总动量为 碰撞后的总动量为 在实验误差允许范围内，若满足关系式 整理，可得在实验误差允许范围内，若满足关系式 即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。 四、解答题 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L = 0.6 m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ = 30°，空间中存在磁感应强度大小B = 0.50 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E = 9 V、内阻r = 1 Ω的直流电源。现把一个质量m = 0.1 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R = 3.5 Ω，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小g = 10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）导体棒受到的安培力的大小FA； （2）导体棒与导轨间的动摩擦因数的最小值μ0。 【答案】（1）0.6 N （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律可知，通过导体棒的电流 导体棒受到的安培力大小为 解得 【小问2详解】 对导体棒受力分析，根据受力平衡有 根据题意有 解得 16. 如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，电阻R1 = 8 Ω，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S，待电路稳定时，电压表示数U1 = 5 V，电流表示数I1 = 0.1 A，调节滑动变阻器的滑片P，电路再次稳定时，电压表示数U2 = 2 V，电流表示数I2 = 0.4 A，求： （1）电源的电动势E和内阻r； （2）滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电源消耗的最大功率P0。 （3）滑动变阻器的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，滑动变阻器消耗的最大功率Pm。 【答案】（1）6 V，2 Ω （2）3.6 W （3）0.9 W 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律有 ， 解得 ， 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律有 当RP = 0时，干路中的电流最大，电源消耗的功率最大，则有 电源消耗的功率 代入数据解得 【小问3详解】 滑动变阻器消耗的功率 结合闭合电路欧姆定律有 根据数学知识可知，当（或RP = r + R1）时，滑动变阻器消耗的功率最大，代入数据解得 17. 如图所示，质量为2m的小球Q静止在光滑水平面上，其左侧有一光滑弧面槽A静止在水平面上，弧面槽A轨道的截面可视为在竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧，轨道的最低点与水平面相切。球Q的右侧有与轻弹簧一端连接的小球P，质量为m。当球P以的速度沿水平地面向左运动，与球Q发生相互作用，分离后，球Q冲上弧面槽A恰能到达圆弧轨道的最高点。小球P、Q均视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）弧面槽A的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 小球P、Q共速时弹簧有最大弹性势能，有 弹簧的最大弹性势能 【小问2详解】 小球P、Q弹性碰撞，有 设弧面槽A的质量，球Q冲上弧面槽A恰能到达圆弧轨道的最高点，水平方向有 联立得弧面槽A的质量 【点睛】 18. 如图所示，平面直角坐标系中，第四象限内存在匀强磁场，方向垂直于纸面向外，第二、三象限内存在匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴正方向。一个带负电的粒子从点以速度沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从点射出磁场。不计粒子重力，求： （1）带电粒子的比荷； （2）粒子从N点射出时速度的大小； （3）粒子从M点运动到N的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，水平方向 可得 竖直方向 加速度 联立解得 【小问2详解】 粒子在电场中运动只有电场力做功，从M到O，根据动能定理 可得 粒子进入磁场后，洛伦兹力不做功，速度大小不变，所以从N点射出时速度大小为。 【小问3详解】 粒子在电场中运动时间 粒子进入磁场时，与水平方向夹角的余弦值 即 运动轨迹如图所示 由几何关系 可知粒子在磁场中运动的轨迹半径为 运动轨迹所对应的圆心角为，在磁场中运动时间 可得 粒子从M点运动到N的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $