精品解析:福建莆田第五中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷
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内容正文:
莆田五中2025~2026学年度上学期期中试卷
高二物理
(满分:100分;考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B. 把一根长导体截成等长的3段,则每段的电阻都是原来的
C. 只要有可以自由移动的电荷,就可以形成持续稳定电流
D. 闭合开关电灯立即亮起,这是因为导体内自由电子定向移动的平均速率很大
【答案】B
【解析】
【详解】A.是导体电阻的比值定义式,因此不能认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比,A错误;
B.是导体电阻的决定式,因此导体的电阻与长度l成正比,导体截成等长的3段,则每段的电阻都是原来的,B正确;
C.要获得持续稳定电流,必须形成闭合回路,而且导体两端有稳定电势差,C错误;
D.闭合开关电灯立即亮起是因为在闭合开关瞬间,电场在电路中以光速迅速建立,D错误。
故选B。
2. 一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,此带电油滴从a运动到b的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 电势能增加
C. 动能和电势能之和减小 D. 重力势能和电势能之和增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.由油滴的运动轨迹可知,轨迹向上弯曲,合外力指向轨迹的凹侧,即合外力竖直向上。油滴受竖直向下的重力,则电场力必须竖直向上。由于电场方向竖直向下,电场力方向与电场方向相反,故油滴带负电,故A错误;
B.油滴从运动到的过程中,电场力竖直向上,位移向上,电场力做正功,根据功能关系可知,油滴的电势能减小,故B错误;
C.在运动过程中,只有重力和电场力做功,油滴的动能、重力势能和电势能之和保持不变。由于油滴上升,重力做负功,重力势能增大,因此动能和电势能之和必然减小,故C正确;
D.由对C项的分析可知,油滴的动能、重力势能和电势能之和守恒。由于合外力向上,合外力做正功,动能增加,因此重力势能和电势能之和必然减小,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )
A. 此电源的内阻为0.67 Ω
B. 灯泡L的额定电压为3 V,额定功率为6 W
C. 把灯泡L换成阻值恒为1 Ω的纯电阻,电源的输出功率将变大,效率将变低
D. 小灯泡L的电阻随通过电流的增大而减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电源的路端电压随电流变化的函数关系式为
则由题图可知,电源的电动势,内阻为,故A错误;
B.两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态,由于灯泡正常发光,则可知灯泡的额定电压,额定电流,则额定功率为,故B正确;
C.电源输出功率随外电阻变化的图像如图所示:
可知外电阻越接近内阻,电源的输出功率越大。正常发光时灯泡L的电阻为
当把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻,可知其电阻更接近电源的内阻,所以电源的输出功率将变大;电源的效率为
可知外电阻减小,电源的效率将变低,故C正确;
D.根据可知,小灯泡L的图线上任一点和原点连线的斜率代表电阻。由题图可知,电流越大,连线的斜率越大,因此小灯泡L的电阻随通过电流的增大而增大,故D错误。
故选BC。
4. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,其中x1、 是间隔相等的四点,x1到x4范围内的E-x图像与横轴所包围的面积为S,对于电荷量为q,质量为m的正点电荷,下列说法正确的是( )
A. x3处电势最高
B. x2和x4处电势相等
C. 由x1静止释放仅在电场力作用下运动到x4时的动能
D. 由x1静止释放仅在电场力作用下运动到x4过程中,电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.处场强方向沿x轴正方向,根据沿着电场方向电势降低,可知处电势最高,且从处到处电势逐渐降低,所以x2和x4处电势不相等,故AB错误;
C.根据
可知,E-x图线与x轴所围的面积表示电势差,则、两点之间的电势差可以用S表示,根据动能定理可得正电荷由静止释放仅在电场力作用下运动到时的动能,故C正确;
D.正点电荷由静止释放仅在电场力作用下运动到的过程中电场力始终做正功,所以电势能一直减小,故D错误。
故选C。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 电容位移传感器具有灵敏度高的优点,某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置,电容器接在恒压直流电源上,其中A是固定极板,B是可动极板,B与被测物体连接在一起,G为灵敏电流计,当被测物体水平向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容变小
B. 极板间的电场强度变大
C. 电容器所带的电荷量减少
D. 灵敏电流计中有从b到a方向的电流
【答案】BD
【解析】
【详解】电容器接在恒压直流电源上,则电容器两端电压不变,当被测物体水平向左移动时,根据
,
由于极板距离减小,则电容器的电容变大,电容器所带的电荷量增加,灵敏电流计中有从b到a方向的充电电流;根据
可知极板间的电场强度变大。
故选BD。
6. 如图所示的电路中,电阻为,为,为。另有一个电压恒为90V的电源。则( )
A. 当A、B两端接通电源时,C、D两端的电压为60V
B. 当A、B两端接通电源时,C、D两端的电压为30V
C. 当C、D间短路时,A、B间等效电阻为
D. 当C、D间短路时,A、B间等效电阻为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.当两端接通电源时,此时两端的电压为两端的电压,电路结构等效为串联,则电路中的总阻值
由欧姆定律可得电路中的电流
则端的电压,A正确,B错误;
CD.当间短路时,电路结构等效为并联后与串联,则间的等效电阻,C正确,D错误。
故选AC。
7. 如图所示,电路中E、r为电源的电动势和内电阻,、、为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,开关闭合时,平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态,当滑动变阻器的滑片向b端移动后,下列说法中正确的是( )
A. 油滴带负电,将向下运动
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电源的效率变大,输出功率变小
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI,则
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由电路可知,电容器上极板带正电,油滴所受电场力竖直向上,所以该油滴带负电,当滑动变阻器的滑片向端移动后,当滑动变阻器的阻值减小,根据“串反并同”可知,与等效并联的电压表的示数减小;与等效并联的电容器两端的电压减小;与等效串联的电流表的示数增大。根据可知,电容器之间的电场强度减小,根据可知,油滴受到的竖直向上的电场力减小,可知油滴所受电场力减小,将向下运动,故A正确,B错误;
C.由闭合电路欧姆定律可得路端电压为
因为电流表的示数增大,即路端电压减小,可知电源的效率为
易知电源的效率变小。由于不知道电源内阻与外电阻的大小关系,所以不能判断电源输出功率的变化情况。故C错误;
D.把看成电源的一部分,有等效路端电压为
可得
故D正确。
故选AD。
8. 一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动
B. 若场强大小等于,则小球经过每一电场区的时间均相同
C. 若场强大小等于,则小球经过每一无电场区的时间均相同
D. 无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.将小球的运动沿着水平方向和竖直方向分解,水平方向不受外力,以v0做匀速直线运动,故A正确;
B.竖直方向,在无电场区只受重力,加速度为g,竖直向下,有电场区除重力外,还受到向上的恒定的电场力作用,加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向,当电场强度等于时,电场力等于mg,故在电场区小球所受的合力为零,在无电场区小球匀加速运动,所以经过每个电场区,小球的速度均不等,因而小球经过每一电场区的时间均不相等,故B错误;
C.当电场强度等于时,电场力等于2mg,故在电场区小球所受的合力大小等于mg,方向竖直向上,加速度大小等于g,方向竖直向上,根据运动学公式,经过第一个无电场区
经过第一个电场区
联立解得
,
接下来小球的运动重复前面的过程,即每次通过无电场区都是自由落体运动,每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动,可知,小球经过每一无电场区的时间均相同,故C正确;
D.通过前面的分析可知,物体通过每个无电场区的初速度不一定相同,所以,通过电场的时间不同,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14、15、16题为计算题。
9. 如图所示,边长为2cm的正方形ABCD处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为6V,2V,-2V则D点的电势为__________V,电场强度大小为________V/m。
【答案】 ①. 2 ②. 282.8
【解析】
【详解】[1]因为
可得
[2]则BD为等势线,场强方向沿AC方向,场强大小为
10. 如图所示,灵敏电流计的满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=90Ω,O、A的量程是1mA,O、B的量程是1V,则电路图中的R1=______Ω; R2=______Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 991
【解析】
【详解】[1]根据串并联电路电压、电流规律可得
[2]根据串并联电路电压、电流规律可得
11. 如图所示为真空中的实验装置,平行金属板A、B之间的加速电压为,C、D之间的偏转电压为,P为荧光屏。现有氕核、氚核和粒子三种粒子分别在A板附近由静止开始加速,最后均打在荧光屏上。已知氕核、氚核和粒子,则氕核、氚核和粒子三种粒子,则这三种粒子打到荧光屏上的位置___________(选填“相同”或“不相同”)。从开始到荧光屏所经历时间之比为____________________。
【答案】 ①. 相同 ②.
【解析】
【详解】[1]在加速电场中有
进入偏转电场做类平抛运动。偏移的距离
偏转角的正切
由以上两解得
,
由两式可以看出,三种粒子从CD边缘的同一点穿出,且速度方向相同,那么最后打到荧光屏的位置相同。
[2]粒子在AB间加速的过程中,根据动能定理可得
解得
氕核、氚核和粒子的比荷之比为
则三种粒子通过加速之后的速度之比为,设AB间距离为d,B板与荧光屏的距离为s,粒子在AB间运动时,有
粒子从B板到荧光屏,在水平方向上做匀速直线运动,则有
从开始到荧光屏所经历的时间为
即所用时间与速度成反比,所以三种粒子的时间之比为
12. 正确读出电流表、游标卡尺、螺旋测微器的读数,把读数结果填到横线上。
(1)图甲中,电流表接0~0.6 A量程时读数为 ____ A。
(2)图乙中螺旋测微器的读数是 ____ mm,图丙中游标卡尺的读数是____ mm。
【答案】 ①. 0.16 ②. 2.201##2.202##2.203 ③. 51.3
【解析】
【详解】(1)[1]电流表接0~0.6 A量程,由题图所示电流表可知,其分度值为0.02 A,示数为0.16 A。
(2)[2]螺旋测微器的固定刻度为2 mm,可动刻度为
20.2×0.01 mm=0.202 mm
所以最终读数为
2 mm+0.202 mm=2.202 mm
[3]游标卡尺的主尺读数为51 mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为
3×0.1 mm=0.3 mm
所以最终读数为
51 mm+0.3 mm=51.3 mm
13. 某同学想要准确测量一阻值约为2kΩ的电阻Rx的阻值,实验室还提供了下列器材:
A.电流表A1(量程为500μA,内阻r1=1kΩ)
B.电流表A2(量程为1.5mA)
C.滑动变阻器R1(0~20Ω)
D.滑动变阻器R2(0~2000Ω)
E.电阻箱R0(0~9999Ω)
F.电源(电动势E=3V,内阻可以忽略)
G.开关
H.导线若干
(1)某同学用如图甲所示电路图测电阻Rx的阻值,为尽可能获取多组数据和操作方便,滑动变阻器应选择___________(填“R1”或“R2”);为将电流表A1改装成量程为3 V的电压表,需要将电阻箱R0的阻值调为___________Ω;
(2)如图乙所示为本实验的部分连线的实物图,请用笔画线代替导线将其连接成完整电路;( )
(3)按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表A1、A2的示数I1和I2,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出I1I2图线如图丙所示,则该待测电阻阻值为Rx=_______kΩ(结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. R1 ②. 5000 ③. ④. 2.3
【解析】
【详解】(1)[1]因为电路中的滑动变阻器是分压连接,故滑动变阻器在安全的前提下阻值小点好,故选R1;
[2]改装电表时,由于A1表自身满偏时对应电压值为
UA=IAr1=0.5V
故电阻箱还得分担2.5V的电压,即电压是A1表的5倍,电阻也是A1表的5倍,即电阻箱阻值应调为
5r1=5000Ω
(2)[3]改装电压表内阻已知,所以电流表A2外接,滑动变阻器分压式接法,电路图如下。
(3)[4]根据电路结构,由欧姆定律
故
图线的斜率为
代入数据解得
Rx=2.3kΩ
14. 如图所示,电源电动势 E = 6V ,内阻r = 2Ω 。开关S闭合后,电动机M正常工作,理想电压表示数为 4V,理想电流表示数为 0.5A。已知电动机线圈电阻 r0=1Ω 。求:
(1)电动机的输入功率和输出功率;
(2)电阻 R 的值。
【答案】(1)2W,1.75W
(2)2Ω
【解析】
【小问1详解】
电动机输入功率P=UI=2W
电动机线圈热功率P热=I2r0=0.25W
电动机输出功率P出=P-P热=1.75W
【小问2详解】
电阻R两端电压UR=E-U-Ir=1V
则
15. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离。电源电动势,内电阻,电阻。闭合S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球带电量为,质量为,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器滑片P在某位置时,小球恰能到达A板。取
(1)两极板间的电场强度大小;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)重新调节滑片P的位置,使滑动变阻器上消耗的功率达到最大值,同时改变AB的板间距离,使小球依然能以从B射入板间后,恰能到达A板,求此时新的板间距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】对小球恰能从B到A,由动能定理可得
解得
又由
可得两极板间的电场强度大小
由闭合电路欧姆定律可得
计算得出
则有滑动变阻器接入电路的阻值
将看作等效电源内阻,由电源输出功率与外电阻关系图像
可得滑动变阻器上功率最大时 ,有 ,则此时
此时对小球恰能从B到A,由动能定理可得
解得新的板间距离
16. 如图所示,AC水平轨道上AB段光滑,BC段粗糙,且LBC=2m,CDF为固定在竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道,两轨道相切于C点,CF右侧有电场强度E=2×10³N/C的匀强电场,方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与带负电的滑块P(可视为质点)接触但不连接,弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放,已知滑块P的质量为m=0.2kg,电荷量为q=-1.0×10-3C,与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2,忽略滑块P与轨道间的电荷转移。已知g=10m/s²。
(1)若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为3N,求滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力;
(2)欲使滑块Р能进入圆轨道而且在进入圆轨道后不脱离圆轨道(即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道),求弹簧最初释放的弹性势能的取值范围。(结果可用根号表示)
【答案】(1)3N,方向水平向右;(2)或
【解析】
【详解】(1)滑块在F点时由重力和轨道支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得
根据牛顿第三定律知
=3N
解得
m/s
滑块从D点到F点,由动能定理得
解得
在D点,对滑块由牛第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力大小为3N,方向水平向右。
(2)如图所示
滑块的等效重力大小为
与竖直方向夹角θ为45°。M、N两点分别为等效最高点和等效圆心等高点。要使滑块P恰好沿半圆轨道运动到M点时不与轨道分离,可得
解得
滑块P从释放到M点的过程中,由能量守恒得
联立可得
若小球达到等效圆心等高点(N点)的速度为零,由能量守恒得
解得
滑块P恰好到达C点时满足
所以欲使滑块P在进入圆轨道后不离开圆轨道,弹性势能的取值范围为
或
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莆田五中2025~2026学年度上学期期中试卷
高二物理
(满分:100分;考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B. 把一根长导体截成等长的3段,则每段的电阻都是原来的
C. 只要有可以自由移动的电荷,就可以形成持续稳定电流
D. 闭合开关电灯立即亮起,这是因为导体内自由电子定向移动的平均速率很大
2. 一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,此带电油滴从a运动到b的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 电势能增加
C. 动能和电势能之和减小 D. 重力势能和电势能之和增加
3. 如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )
A. 此电源的内阻为0.67 Ω
B. 灯泡L的额定电压为3 V,额定功率为6 W
C. 把灯泡L换成阻值恒为1 Ω的纯电阻,电源的输出功率将变大,效率将变低
D. 小灯泡L的电阻随通过电流的增大而减小
4. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,其中x1、 是间隔相等的四点,x1到x4范围内的E-x图像与横轴所包围的面积为S,对于电荷量为q,质量为m的正点电荷,下列说法正确的是( )
A. x3处电势最高
B. x2和x4处电势相等
C. 由x1静止释放仅在电场力作用下运动到x4时的动能
D. 由x1静止释放仅在电场力作用下运动到x4过程中,电势能先增大后减小
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 电容位移传感器具有灵敏度高的优点,某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置,电容器接在恒压直流电源上,其中A是固定极板,B是可动极板,B与被测物体连接在一起,G为灵敏电流计,当被测物体水平向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容变小
B. 极板间的电场强度变大
C. 电容器所带的电荷量减少
D. 灵敏电流计中有从b到a方向的电流
6. 如图所示的电路中,电阻为,为,为。另有一个电压恒为90V的电源。则( )
A. 当A、B两端接通电源时,C、D两端的电压为60V
B. 当A、B两端接通电源时,C、D两端的电压为30V
C. 当C、D间短路时,A、B间等效电阻为
D. 当C、D间短路时,A、B间等效电阻为
7. 如图所示,电路中E、r为电源的电动势和内电阻,、、为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,开关闭合时,平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态,当滑动变阻器的滑片向b端移动后,下列说法中正确的是( )
A. 油滴带负电,将向下运动
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电源的效率变大,输出功率变小
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI,则
8. 一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动
B. 若场强大小等于,则小球经过每一电场区的时间均相同
C. 若场强大小等于,则小球经过每一无电场区的时间均相同
D. 无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14、15、16题为计算题。
9. 如图所示,边长为2cm的正方形ABCD处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为6V,2V,-2V则D点的电势为__________V,电场强度大小为________V/m。
10. 如图所示,灵敏电流计的满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=90Ω,O、A的量程是1mA,O、B的量程是1V,则电路图中的R1=______Ω; R2=______Ω。
11. 如图所示为真空中的实验装置,平行金属板A、B之间的加速电压为,C、D之间的偏转电压为,P为荧光屏。现有氕核、氚核和粒子三种粒子分别在A板附近由静止开始加速,最后均打在荧光屏上。已知氕核、氚核和粒子,则氕核、氚核和粒子三种粒子,则这三种粒子打到荧光屏上的位置___________(选填“相同”或“不相同”)。从开始到荧光屏所经历时间之比为____________________。
12. 正确读出电流表、游标卡尺、螺旋测微器的读数,把读数结果填到横线上。
(1)图甲中,电流表接0~0.6 A量程时读数为 ____ A。
(2)图乙中螺旋测微器的读数是 ____ mm,图丙中游标卡尺的读数是____ mm。
13. 某同学想要准确测量一阻值约为2kΩ的电阻Rx的阻值,实验室还提供了下列器材:
A.电流表A1(量程为500μA,内阻r1=1kΩ)
B.电流表A2(量程为1.5mA)
C.滑动变阻器R1(0~20Ω)
D.滑动变阻器R2(0~2000Ω)
E.电阻箱R0(0~9999Ω)
F.电源(电动势E=3V,内阻可以忽略)
G.开关
H.导线若干
(1)某同学用如图甲所示电路图测电阻Rx的阻值,为尽可能获取多组数据和操作方便,滑动变阻器应选择___________(填“R1”或“R2”);为将电流表A1改装成量程为3 V的电压表,需要将电阻箱R0的阻值调为___________Ω;
(2)如图乙所示为本实验的部分连线的实物图,请用笔画线代替导线将其连接成完整电路;( )
(3)按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表A1、A2的示数I1和I2,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出I1I2图线如图丙所示,则该待测电阻阻值为Rx=_______kΩ(结果保留两位有效数字)。
14. 如图所示,电源电动势 E = 6V ,内阻r = 2Ω 。开关S闭合后,电动机M正常工作,理想电压表示数为 4V,理想电流表示数为 0.5A。已知电动机线圈电阻 r0=1Ω 。求:
(1)电动机的输入功率和输出功率;
(2)电阻 R 的值。
15. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离。电源电动势,内电阻,电阻。闭合S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球带电量为,质量为,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器滑片P在某位置时,小球恰能到达A板。取
(1)两极板间的电场强度大小;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)重新调节滑片P的位置,使滑动变阻器上消耗的功率达到最大值,同时改变AB的板间距离,使小球依然能以从B射入板间后,恰能到达A板,求此时新的板间距离。
16. 如图所示,AC水平轨道上AB段光滑,BC段粗糙,且LBC=2m,CDF为固定在竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道,两轨道相切于C点,CF右侧有电场强度E=2×10³N/C的匀强电场,方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与带负电的滑块P(可视为质点)接触但不连接,弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放,已知滑块P的质量为m=0.2kg,电荷量为q=-1.0×10-3C,与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2,忽略滑块P与轨道间的电荷转移。已知g=10m/s²。
(1)若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为3N,求滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力;
(2)欲使滑块Р能进入圆轨道而且在进入圆轨道后不脱离圆轨道(即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道),求弹簧最初释放的弹性势能的取值范围。(结果可用根号表示)
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