物理 第 1 页(共 19 页)
2020 年高考考前押题密卷(江苏卷)
物 理
本卷满分 120 分,考试时间 100 分钟.
一、单项选择题:本大题共 5 小题,每小题 3 分,共计 15 分.每小题只有一个选项符合题意.
1.在抗击新冠病毒的工作中,机器人给隔离人员送餐.如图所示为某机器人送餐过程的 v–t 图象.下列表
述正确的是
(A)0~2 s 内的加速度为 2 m/s2
(B)0~85 s 内机器人运动的位移为 83.5 m
(C)机器人 2 s 时位移最大,85 s 时回到出发点
(D)机器人 0~2 s 内的平均速度是 84~85 s 内平均速度的一半
2.如图所示为举重运动员比赛时的情景.两手握杆处的 P、Q 两点等高,且距离与手臂长度相等.已知杠
铃的重力为 G,则每只手臂受到的作用力 F 为
(A)G (B) G (C) G (D) G
3.如图所示,平行板电容器两极板水平放置,经过二极管 D 与电源相连,电阻器 R0 并联在电源两端.此
时处在电容器中的油滴 P 恰好静止不动.下列说法正确的是
3
2
3
3
1
2物理 第 2 页(共 19 页)
(A)油滴带正电
(B)断开电源,则油滴向下运动
(C)仅增大两极板的距离,则油滴 P 仍静止不动
(D)仅在两极板间插入电介质,则电容器电荷量减小
4.如图 1 所示为理想的自耦变压器,现在自耦变压器的原线圈 两端接有如图 2 所示的交流电源,已知
小灯泡的额定电压为 ,V 为理想交流电压表.则下列说法正确的是
(A)当小灯泡正常发光时,自耦变压器的滑动触头恰好位于线圈的中点
(B)通过小灯泡的电流的频率应为 0.2 Hz
(C)电压表的示数为
(D)将电阻箱的阻值调小时,小灯泡消耗的电功率减小
5.如图所示,质量为 m 的小环套在长为 l、质量也为 m 的光滑竖直杆上,当小环从杆顶端由静止下滑时,
杆在拉力 F 作用下从静止开始沿光滑水平面水平向右匀加速运动.小环落至杆底端时,杆移动的距离为
x.已知重力加速度为 g,则
(A)小环做曲线运动
(B)杆的加速度为
MN
40 V
20 2 V
2
xg
l物理 第 3 页(共 19 页)
(C)此时杆的动能为
(D)此过程拉力 F 对杆做的功为
二、多项选择题:本大题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得
4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不选的得 0 分.
6.两条平行的通电直导线,当通入电流时,它们之间会发生相互作用.用实线表示导线通电前状态,虚线
表示导线通电后相互作用的状态,以下四个图示中,能正确描述导线通电方向与相互作用状态的是
7.如图为一正点电荷靠近带负电的平行金属板所形成的电场,电场中 a、b、c 三点位于一正三角形的三个
顶点,ab 平行于金属板,点电荷正好处于三角形的中心,设 、 、 分别为 a、b、c 三点的电势,
、 、 分别为 a、b、c 三点的电场强度的大小, 、 、 分别为 ba、ca、cb 间的电势差,
则下列说法正确的是
(A)
(B)
(C)
(D)
8.人类利用太空望远镜在太阳系外发现了一颗未知天体 ,该未知天体环绕中心天体 运行.已知未知天
l
mgx2
( )
l
xlmg 22 +
aϕ bϕ cϕ
aE bE cE baU caU cbU
cba ϕϕϕ =
ba ca cbU U U< =
X Y物理 第 4 页(共 19 页)
体 的质量是地球质量的 倍,半径为地球半径的 倍,其公转周期为地球公转周期的 倍,中心天体
的质量是太阳质量的 倍.假设未知天体 和地球均可视为质量分布均匀的球体,且均环绕各自中心
天体做匀速圆周运动.则下列说法不正确的是
(A)未知天体 的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
(B)同一物体在未知天体 表面的重力与在地球表面的重力之比为
(C)天体 之间的距离与日地之间的距离之比为
(D)中心天体 的密度与地球的密度之比为
9.如图所示,斜面 AB 段中的某一段长度是光滑的,其余部分有摩擦.某物体从 A 点由静止开始下滑,当
滑至 B 点时恰好停止,则下列说法正确的是
(A)如斜面的倾角、长度和动摩擦因数一定,则斜面上非光滑部分长度也是确定的
(B)若物体的质量变大,则斜面上非光滑部分长度一定增大
(C)光滑段的长度总大于非光滑段的长度
(D)若要使该物体运动到斜面底端时间最短,有摩擦的部分一定在斜面的最下端
三、简答题:本大题分必做题(第 10~12 题)和选做题(第 13 题)两部分,共计 42 分.请将解答填写在
答题卡上相应的位置.
【必做题】
10.(8 分)在研究加速度与力的关系时,实验装置如图所示,木板置于水平桌面上,一端拴有砂桶的细绳
通过小车的滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小,小车的质量为 M.实
验时打纸带同时记录传感器的示数,改变砂的质量重复实验,打出几条纸带.完成下列问题:
(1)实验时_____________(选填“需要”或“不需要”)保证砂和砂桶质量远小于小车的质量.
X a b c
Y d X
X ba :
X ba :
X Y、 1:3 2dc
Y 1:2c物理 第 5 页(共 19 页)
(2)在实验操作正确的情况下,得到如图所示的一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,计数点到
A 点间的距离如图所示,电源的频率为 50Hz,则打 B 点时小车速度大小为_____________,小车
的加速度为_____________.
(3)多次改变砂桶质量,得到 a–F 图象,a–F 图象斜率 k=_____________.
11.(10 分)某学习小组要测定某圆柱形导体 Rx 的电阻率,其主要实验步骤如下:
(1)先用多用电表粗测导体 Rx 的电阻:将选择开关置于电阻“×100”挡,其示数如图 1,则电阻粗测值
为_____________Ω.
图 1
(2)该小组又采用伏安法测量导体电阻 Rx,可供选用的器材如下:
电流表 A1(量程 15 mA,内阻约 10 Ω)
电流表 A2(量程 600 mA,内阻约 0.2 Ω)
电压表 V1(量程 3 V,内阻约 3 kΩ)
电压表 V2(量程 15 V,内阻约 15 kΩ)
电源 E1(电动势 3 V,内阻不计)
电源 E2(电动势 12 V,内阻不计)
滑动变阻器 R(0~20 Ω,最大电流为 2 A)
开关 S、导线若干
①为尽量准确地测量出导体电阻 Rx,电流表应选用__________,电压表应选用_________,电源物理 第 6 页(共 19 页)
应选用_________(填器材后面的字母).
②正确选用器材后,该小组进行了如图 2 的实物图连接,请将连线补充完整.
图 2
(3)若电流表的读数为 I,电压表的读数为 U,测得导体 Rx 的直径和长度分别用 D、L 表示,用 D、
L、I、U 表示的电阻率关系式为 ρ=_____________.
12.[选修 3–5](12 分)
(1)下列说法正确的是_____________.
(A)康普顿效应说明了光具有波动性
(B)轻核聚变反应方程为
(C)比结合能越大,原子中核子结合的越牢固,原子核越稳定
(D)光的波长越短,其波动性越显著;波长越长,其粒子性越显著
(2)2016 年 8 月 16 日,中国成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,由量子信号的携带者
光子可以实现更加安全的通信.氢原子的能级图如图所示,则氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态
过程中释放的光子能量为_____________;用该光子照射截止频率为 8.07×1014 Hz 的锌板时,溢出
光电子的最大初动能为_____________J.(普朗克常量 h=6.63×10–34 J·s,计算结果保留两位有效
数字)
3 2 4 1
1 1 2 0H H He n+ → +物理 第 7 页(共 19 页)
(3)载有“玉兔号”的着陆器总质量为 m,着陆器落在月球表面瞬间的速度大小为 v,与月球相互作用
的时间为 t.已知着陆器落在月球表面时四个支架同时竖直着地,月球表面的重力加速度为 g.求
该过程中,每个支架受到月球冲量 I 的大小.
【选做题】
13.本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A小题评分.
A.[选修 3–3](12 分)
(1)下列说法正确的是___________.
(A)饱和汽压随温度升高而增大
(B)单晶体的所有物理性质都具有各向异性
(C)液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点
(D)相同温度下,氢分子的平均动能一定等于氧分子的平均动能
(2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知油酸酒精溶液浓度为 N,一滴油酸酒精溶液的体积为
V.现取 1 滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中,待油膜界面稳定后,测得油膜面积为 S.则估算油
酸分子的直径 d=___________.若实验中痱子粉撒得过多过厚,则会导致分子直径的测量结果
___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)如图所示,一台四冲程内燃机,活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为 L,这段过程对气体的
压力逐渐增大,其做的功相当于恒力 F 使活塞移动相同距离所做的功.已知活塞的面积为 S,开
始压缩时气缸内气体的体积为 V0,温度为 T0,压强为 p0.求:
①若气体被压缩后的温度为 T,则被压缩后压强 p 为多大;
②上述压缩过程中,气体传递给气缸的热量为 Q,则气体内能的变化量是多少.
B.[选修 3–4](12 分)
(1)关于下列图片的描述正确的是___________.物理 第 8 页(共 19 页)
(A)图甲中,物体做受迫振动时的频率始终等于固有频率
(B)图甲中,当驱动力频率等于固有频率时振幅最大
(C)图乙中,站在火车内的观测者认为光同时到达该车厢前、后壁
(D)图乙中,站在地面上的观测者认为光同时到达该车厢前、后壁
(2)一简谐横波在 t=0 时刻的波形图如图所示,质点 a 的振动方向在图中已标出.该时刻 a、b、c 三
点速度最大的是___________点;若 t=0.2 s 时质点 c 第一次到达波谷,则此波的传播速度为
___________m/s.
(3)如图所示,一束光线射向一透明玻璃球,入射角 θ=45°,经过两次折射后从球中射出.已知玻璃
球的半径 R=10 cm,折射率为 n= .求这束光线的偏向角 α 和在玻璃球中传播的时间 t.
四、计算题:本题共 3 小题,计 47 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只有最
后答案不能得分.有数值计算的题,必须明确写出数值和单位.
14.(15 分)如图,矩形线圈在磁感应强度 B=2 T 的匀强磁场中绕 OO'轴转动.已知线圈的两个边长分
别为 L1=1.0 m、L2=0.5 m,线圈的总电阻 R=1.0 Ω.若线圈在 t=0.5 s 时间内匀速转过 90°,求线圈在此
2物理 第 9 页(共 19 页)
过程中(取 )
(1)感应电动势的平均值 E;
(2)通过导线横截面的电荷量 q;
(3)在图示位置(线框与磁感线平行)时,ab 边受到安培力的大小 F 及方向.
15.(16 分)如图所示,倾斜轨道 AB 长 L1=5 m、倾角 θ=37°;CD 是长度为 L2=3 m 的水平传送带,AB
与 CD 通过光滑圆弧管道 BC 连接,传送带右侧是一个半径 R=3 m 的四分之一的圆弧轨道,圆心在 D
点.P 为圆弧上的一点,DP 与水平方向的夹角 θ=37°.已知圆弧管道 BC 入口 B 与出口 C 的高度差 h=0.8
m,物块与倾斜轨道 AB 及与传送带 CD 间的动摩擦因数 μ 均为 0.5,一可视为质点、质量 m=1 kg 的物
块从 A 点由静止释放,物块到 B 处无能量损失地进入管口,最后正好撞击到 P 点.(g 取 10 m/s2,sin37°
=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)物块撞击 P 点的速度大小 vP;
(2)物块刚到 C 点时对管道的压力 F;
(3)物块与传送带间产生的热量 Q.
16.(16 分)如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系 xOy,y 轴左侧存在沿 y 轴正方向的匀强电场,y 轴
右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场.现有一粒子源,能发射电荷量为–q、质量为 m 的粒子。若在 M
π 3≈物理 第 10 页(共 19 页)
(–d, d)点沿平行 x 轴方向发射速度为 v0 的粒子,则粒子恰好从 O 点进入磁场经过 N 点;若在 O
点以 2v0 的速度沿 x 轴方向发射粒子,粒子也恰好经过 N 点.现先后在 M、O 两处发射粒子,使它们恰
好在磁场中的 N 点相遇.已知 N 到 O 点的距离为 L,ON 与 x 轴成 60°角,不计重力及粒子间的相
互作用.求:
(1)电场强度 E 的大小;
(2)磁感应强度 B 的大小;
(3)M、O 两处发射的粒子射出的时间间隔 .
2020 年高考考前押题密卷(江苏卷)
物理·全解全析
1 2 3 4 5
B C C A C
6 7 8 9
BC ACD ABD AD
1.B 【解析】根据图象的斜率大小得 0~2 s 内的加速度为 0.5 m/s2,选项 A 错误;根据图象的面积大小表
示位移的大小,可求得 0~85 s 内机器人运动的位移为 83.5 m,选项 B 正确;机器人先加速再匀速后减
速,故 85 s 时位移最大,选项 C 错误;根据初速度为 0 的匀变速运动平均速度公式 可得机器
人 0~2 s 内的平均速度与 84~85 s 内的平均速度相等,选项 D 错误.
2.C 【解析】以杠铃为研究对象,设手臂与竖直方向的夹角为 α,受力分析如图所示:
3
2
3
t∆
2v v=物理 第 11 页(共 19 页)
由于 P、Q 两点等高,且距离与手臂长度相等,可得 2α=60°,则有:2Fcosα=G,解得 F= G,选项 ABD
错误、C 正确.
3.C 【解析】处在电容器中的油滴 P 恰好静止不动时,有 mg=qE,由于上极板带正电,故油滴带负电,
选项 A 错误;断开电源,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器两端的电压不变,所以电
场强度不变,油滴 P 不动,B 错误;仅增大两极板的距离,由 C= 知,电容器的电容减小,再根
据 C= 可知,Q 应减小,但由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,故电荷量不变,改变两极板
间距离,电场强度不变,则油滴 P 仍静止不动,选项 C 正确;仅在两极板间插入电介质,由 C=
知,电容器的电容增大,再根据 C= 可知,Q 应增大,则电源向电容器充电,电荷量增大,选项 D 错
误.
4.A 【解析】由变压器的工作原理 可知, ,则自耦变压器的滑动触头应位于线圈的
中点,A 正确;由图 2 可知,该交流电源的周期为 T=0.2 s,频率为 ,变压器并不能改变
交流电的频率,因此通过小灯泡的电流的频率应为 5 Hz,B 错误;该电压表的读数应为原线圈所接电压
的有效值,即为 20 V,C 错误;改变电阻箱的阻值,由 可知,变压器副线圈的输出电压不变,
小灯泡两端的电压值不变,则小灯泡消耗的电功率不变,D 错误.
5.C 【解析】小环从杆顶端由静止下滑时,做自由落体运动,杆在拉力 F 作用下从静止开始沿光滑水平面
3
3
4π
S
kd
ε
Q
U
4π
S
kd
ε
Q
U
1 1
2 2
U n
U n
= 1
2
20 1
40 2
n
n
= =
1 5 Hzf T
= =
1 1
2 2
U n
U n
=物理 第 12 页(共 19 页)
水平向右匀加速运动,则它们的合运动为匀加速直线运动,选项 A 错误;根据运动的独立性,水平方向
有 ;竖直方向有 ,得环的水平加速度即杆的加速度为 ,选项 B 错误;此时杆的
动能 ,选项 C 正确;根据动能定理得 ,杆的
动 能 = , 而 环 的 动 能 为 + , 故 此 过 程 拉 力 F 对 杆 做 的 功 为
= ,选项 D 错误.
6.BC 【解析】以左边导线产生的磁场来判断右边导线受力情况,根据安培定则,可得选项 A 左边导线在
右侧产生的磁场方向垂直纸面向里,再根据左手定则,可判断出两导线相排斥,选项 A 错误;同样可判
断出选项 B 正确;当左侧导线电流方向向下,可得在右侧产生的磁场方向垂直纸面向外,根据左手定则,
可判断出两导线电流方向相同时相吸引,选项 C 正确、D 错误.
7.ACD 【解析】因点电荷正好处于三角形的中心,故正电荷在 a、b、c 三点的电势相等,而金属板周围
的电势是 ,选项 A 正确,根据 Uba= ,Uca= ,Ucb= ,可知选项 B 错
误、D 正确;正点电荷在 a、b、c 三点的电场强度大小相等,根据金属板周围产生的场强可知,a、b 点
电场强度大小相等且大于 c 点,再利用叠加原理可得 ,选项 C 正确.
8.ABD 【解析】当卫星绕任一行星表面做匀速圆周运动时的速度即为行星的第一宇宙速度,由
,解得 ,则未知天体 的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
,A 错 误 ; 对 于 天 体 表 面 的 物 体 , 万 有 引 力 近 似 等 于 重 力 , 即 有 , 解 得
,则同一物体在未知天体 表面的重力与在地球表面的重力之比为 ,B 错误;环绕天体
环绕中心天体做圆周运动时,由万有引力提供向心力得 ,解得 ,则天体
之间的距离与日地之间的距离之比为 ,C 正确;由于中心天体 的半径未知,不能确定
其密度与地球密度的关系,D 错误.
9.AD 【解析】根据功能关系知,物体的重力势能全部克服摩擦阻力做功,设斜面的长为 L,非光滑部分
21
2x at= 21
2l gt= xg
l
2
21 1 2
2 2
xmv m t
= = l
mgx2
2 21 1
2 2Fx mgl mv mv+ = +环 杆
21
2 mv杆 l
mgx2
21
2 =mv环 l
mgx2
mgl
2 21 1
2 2Fx mv mv mgl= + −环 杆
22mgx
l
cba ϕϕϕ =
R
vmR
MmG
2
2
=
R
GMv = X
ba : mgR
MmG =
2
2R
GMg = X 2:ba
2
2 2
4πMmG m rr T
=
2
3
24π
GMTr =
X Y、 1:3 2dc Y物理 第 13 页(共 19 页)
的长度为 x,有: ,解得 ,由此可知,斜面的倾角、长度和动摩擦
因数一定,则斜面上非光滑部分长度也是确定的,选项 A 正确;由 可知,斜面上非光滑部
分长度由斜面的倾角、长度和动摩擦因数决定,与其他无关,选项 B 错误;由于斜面的倾角、动摩擦因
数关系未知,故无法确定光滑段的长度与非光滑段的长度的大小,选项 C 错误;物体在光滑部分做匀加
速运动,在非光滑部分做匀减速运动,故整个过程的运动时间为 ,由运动分析可知,只有前
一过程匀加速到最大速度,再经过后一过程匀减速到零,平均速度最大,故此状态运动时间最短,选项
D 正确.
10.(1)不需要 (2)0.416 m/s 1.48 m/s2 (3) (每空 2 分)
【解析】(1)实验装置中有拉力传感器显示力的大小,故不需要保证砂和砂桶质量远小于小车的质
量.
(2)根据题意,相邻计数点间的周期 T=0.1 s.在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时
间的平均速度,可得打 B 点时小车速度大小 v= =0.416 m/s;
根据 ,可得小车的加速度 a= 1.48 m/s2;
根据牛顿第二定律可得 2F=Ma
解得斜率 k= .
11.(1)1 100(2 分) (2)①A1 V2 E2(3 分) ②连线如图所示(3 分) (3) (2 分)
sin cosmgL mg xθ µ θ= ⋅ tanLx θµ=
tanLx θµ=
2L Lt
v v
= =
2
M
2
AC
T
2x aT∆ = 24
EC AC
T
− =
2
M
2π
4
D U
LI物理 第 14 页(共 19 页)
【解析】(1)根据读数 11 乘以倍率,可得电阻粗测值为 1 100 Ω.
(2)①因待测的电阻值较大,应选用较大一些的电压值,选电源 E2,估计出电流接近电流表 A1 的量
程,电压表选 V2;②连线如图所示.
(3)根据欧姆定律有: ,根据电阻定律有: ,解得 .
12.(1)BC(4 分,不全得 2 分) (2)12.09eV (各 2 分) (3) (4 分)
【解析】(1)康普顿效应说明了光具有粒子性,选项 A 错误;轻核聚变反应方程为
,选项 B 正确;比结合能越大,原子中核子结合的越牢固,原子核越稳定,选
项 C 正确;光的波长越短,其粒子性越显著;波长越长,其波动性越显著,选项 D 错误.
(2)氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态过程中释放的光子能量为
;
x
UR I
= 2
4
πx
LR D
ρ= 2π
4
D U
LI
ρ =
181.4 10−×
4
mv mgt+
3 2 4 1
1 1 2 0H H He n+ → +
( )3 1 1.51eV 13.6 eV 12.09 eVh E Eν = − = − − − =物理 第 15 页(共 19 页)
根据爱因斯坦光电效应方程可得: .
(3)取竖直向上为正方向,设月球表面对着陆器每个支架的作用力大小为 F.
由动量定理可得:(4F–mg)t=0–(–mv)(2 分)
则每个支架受到月球冲量的大小 I=Ft= (2 分)
13A.(1)AD(4 分,不全得 2 分) (2) 偏大(各 2 分) (3)① ②FL–Q(各
2 分)
【解析】(1)饱和汽压随温度升高而增大,选项 A 正确;单晶体的某些物理性质具有各向异性,选项
B 错误;液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,选项 C 错误;温度是分子平均动能的标
志,相同温度下,氢分子的平均动能一定等于氧分子的平均动能,选项 D 正确.
(2)1 滴溶液中含纯油酸的体积为 V0=NV,油膜可认为是单分子层,油酸分子薄膜厚度即为分子直径,
则估算油酸分子的直径为 d= .若痱子粉撒得过多过厚,则使得油膜不能完全扩展开,测量
的油膜面积偏小,故所测分子直径偏大.
(3)①根据气体状态方程有:
解得: (2 分)
②压缩过程活塞对气体所做的功 W=FL
根据热力学第一定律有 (2 分)
13B.(1)BC(4 分,不全得 2 分)(2)a 5(各 2 分)(3)30° (各 2 分)
【解析】(1)图甲中,物体做受迫振动时的频率始终等于驱动力的频率,当驱动力频率等于固有频率
时振幅最大,选项 A 错误、B 正确;根据光速不变原理知,图乙中,站在火车内的观测者认为光同时
到达该车厢前、后壁,而站在地面上的观测者则认为光先到达该车厢后壁,后到达车厢的前壁,不同
时到达,选项 C 正确、D 错误.
(2)质点离平衡位置越近,则速度越大,故该时刻 a、b、c 三点速度最大的是 a 点;若 t=0.2 s 时质点
c 第一次到达波谷,可知为半个周期,则周期 T=0.4 s,由图得出波长为 2.0 m,则此波的传播速度为
18
km 0 =1.4 10 JE h hν ν −= − ×
4
mv mgt+
NV
S
0 0
0 0
p V T
T V LS−( )
0V NV
S S
=
0 0 0
0
p V p V LS
T T
−= ( )
0 0
0 0
p V Tp T V LS
= −( )
U W Q FL Q∆ = − = −
96
3 s10−×物理 第 16 页(共 19 页)
m/s=5 m/s.
(3)根据折射定律
代入数据得:i=30°(1 分)
由几何关系有:α=2(θ–i)=30°(1 分)
由几何关系得光在玻璃球中的路程 x=2Rcosi
光在玻璃球中的速度 (1 分)
则光在玻璃球中的运动时间 s(1 分)
14.(1)2 V(5 分) (2)1 C(5 分) (3)6 N 方向垂直纸面向外(5 分)
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律得,感应电动势的平均值 (2 分)
磁通量的变化 (2 分)
解得
代入数据得 E=2 V(1 分)
(2)根据闭合电路欧姆定律,得电路的平均电流为 (2 分)
则通过导线横截面的电荷量 q=It(2 分)
代入数据得 q=1 C(1 分)
(3)图示位置 ab 边的线速度为 ,其中 (1 分)
此刻产生的电动势 E'=BL1v
2.0
0.4v T
λ= =
sin
sinn i
θ=
cv n
=
92 cos 6 103
x nR it v c
−= = = ×
ΔE t
Φ∆=
Δ B SΦ = ⋅∆
Δ
B SE t
∆=
EI R
=
2v L ω=
π
2 πt
ω = =∆物理 第 17 页(共 19 页)
此刻的感应电流为 I'= (2 分)
则图示位置 ab 边受到安培力的大小 F=BI'L1
代入数据得 F=6 N(1 分)
根据楞次定律判断出感应电流的方向为 a→b
再根据左手定则可得安培力的方向垂直纸面向外(1 分)
15.(1) m/s(5 分) (2)91 N,方向竖直向下(6 分) (2)2 J(5 分)
【解析】(1)设小球经过 D 点的速度为 vD,从 D 点到 P 点做平抛运动,则有:
水平方向:Rcosθ=vDt(1 分)
竖直方向:Rsinθ= gt2(1 分)
联立解得:vD=4 m/s(1 分)
可得物块撞击 P 点的速度 vP=
代入数据解得:vP= m/s(2 分)
(2)设物块到达 C 点时速度为 vC,物块从 A 运动至 C 的过程,由动能定理有:
mg(L1sinθ+h)–μmgcosθ·L1= mvC2(2 分)
解得:vC=6 m/s(1 分)
物块沿 BC 管道做圆周运动,设在 C 点时管道对物块的作用力为 FN,由牛顿第二定律,有:
FN–mg=m ,其中 r 满足:r+rcosθ=h, r= m
解得:FN=91 N(2 分)
根据牛顿第三定律可得,物块对管道的作用力为 91 N,方向竖直向下.(1 分)
(3)由第 1 问知,物块到 D 的速度 vD=4 m/s