湖南长沙麓山国际学校2019-2020高二物理下学期网上检测试卷（二）（Word版含答案）

麓山国际学校 2019-2020 学年高二寒假网上检测试卷（二） 物 理 （时量：90 分钟 满分：100 分） 班级: 姓名: 一、选择题（12 小题，每题 4 分，共 48 分。其中 1-8 小题为单选题，9-12 小题为多选题。选 不全得 2 分，选错不得分） 1．关于磁感应强度的方向，下列说法中正确的是（　　） A．小磁针在磁场中某一位置处 S 极的指向就是该处磁感应强度的方向 B．垂直于磁场方向放置的一小段通电导体的受力方向就是该处磁感应强度的方向 C．磁感线在某一位置处的切线方向就是该处磁感应强度的方向 D．运动电荷在某一位置处所受的洛伦兹力的方向就是该处磁感应强度的方向 2．下列说法正确的是（　　） A．弹簧振子经过平衡位置时的速度最大 B．弹簧振子的振动周期只与弹簧的劲度系数有关，与振子的质量无关 C．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关 D．驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振 3．如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的截面，一束单色平行光射向薄膜，在薄膜上产生干涉条 纹，则下列说法错误的是（　　） A．干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B．观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，薄膜上的干涉条纹是水平的 C．观察干涉条纹时，薄膜上的干涉条纹是水平的，若薄膜在竖直面上转过 90°角，则条纹 将变成竖直 D．用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小 4．如图所示，N（N >5）个小球均匀分布在半径为 R 的圆周上，圆周上 P 点的一个小球所带 电荷量为－2q，其余小球带电量为＋q，圆心处的电场强度大小为 E。若仅撤去 P 点的带电 小球，圆心处的电场强度大小为(　　) A．E B． 2 EC． D． 5．手机 A 的号码为 13811111111，手机 B 的号码为 13022222222。当手机 A 拨打手机 B 时， 能听见 B 发出响声并且看见 B 上来电显示 A 的号码为 13811111111。若将手机 A 置于透明 真空罩中，再用手机 B 拨打手机 A，则（　　） A．能听见 A 发出响声，但看不到 A 上显示 B 的号码 B．能听见 A 发出响声，也能看到 A 上显示 B 的号码 13022222222 C．既不能听见 A 发出响声，也看不到 A 上显示 B 的号码 D．不能听见 A 发出响声，但能看到 A 上显示 B 的号码 13022222222 ★6．A、B 为一电场中 x 轴上的两点，如图甲所示。一电子仅在电场力作用下从 A 点运动到 B 点，x 轴上各点电势随其坐标变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A．该电场是点电荷形成的电场 B．A、B 两点电场强度大小关系为 EA>EB C．电子从 A 运动到 B 过程中电场力做负功 D．电子在 A、B 两点的电势能大小关系为 EpA>EpB 7．心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻 （40 kΩ）相连的交流电源来等效，如图所示。心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连， 以扬声器（可以等效为阻值为 8Ω 的电阻）与该变压器的次级线圈相连。在等效电源的电 压有效值 U0 不变的情况下，为使扬声器 获得最大功率，变压器的初级线圈和次级线圈的 匝数比约为（ ） A．70∶1 B．1∶70 C．1∶5000 D．5000∶1 8．如图甲所示，以等腰直角三角形 ABC 为边界的有界匀强磁场垂直于纸面向里，一个等腰直 角三角形线框 abc 的直角边 ab 的长是 AB 长的一半，线框 abc 在纸面内，线框的 cb 边与磁 3 E 4 E场边界 BC 在同一直线上，现在让线框匀速地向右通过磁场区域，速度始终平行于 BC 边， 则在线框穿过磁场的过程中，线框中 产生的电流随时间变化的关系图象是（设电流沿顺时 针方向为正方向）（ ） ★9．两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻 R0，电源的电动势 E 和内阻 r，调节滑动变阻器的滑动触头 P 向某一方向移动时，一个同学记录了电流表 A 和电压表 V1 的测量数据，另一个同学记录的是电流表 A 与电压表 V2 的测量数据。并根据数据描绘 了如图（b）所示的两条 U-I 直线。图象中两直线的交点 C 表示的物理意义是（ ） A．滑动变阻器的滑动触头 P 滑到了最右端 B．电源的输出功率最大 C．定值电阻 R0 上消耗的功率为 0.5W D．电源的效率达到最大值 10．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量 计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、 后面的方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板 M、N 作 为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压 U，若用 Q 表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（ ） A．M 板电势一定高于 N 板的电势 B．污水中离子浓度越高，电压表的示数越大 C．污水流动的速度越大，电压表的示数越大 D．电压表的示数 U 与污水流量 Q 成正比 ★11．如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环，圆环所围面积为 0.1m2，圆环电阻为 0.2Ω。在第 1s 内感应电流 I 从上向下看沿顺时针方向，磁场的磁感应 强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示（其中在 4~5s 的时间段呈直线）。则（ ） A．在 2~5s 时间段感应电流沿逆时针方向 B．在 0~5s 时间段，感应电流先减小再增大 C．在 2~5s 时间段，线圈最大发热功率为 5.0×10 - 4 W D．在 0~2s 时间段，通过圆环横截面的电量为 0.5C 12．如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部 ABC 为等腰直角三角形，∠A＝90°，下半部 是半径为 R 的半圆，O 是圆心，P、Q 是半圆弧 BDC 上的两个点，AD 和 BC 垂直相交于 O 点。现有一束平行于 AD 方向的平行光射到 AB 面上，从 A 点射入玻璃的光射到 P 点，已 知圆弧 BQ 与 QD 的长度相等，圆弧 CP 长度是 DP 长度的 2 倍，光在真空中传播的速度为 c，若只考虑光从 AB 界面一次折射到圆弧界面，则（　　） A．此玻璃工件的折射率为 B．射到 Q 点的光一定发生全反射 C．能从圆弧界面射出的圆弧长度为 D．射到圆弧界面的最长时间为 二．实验题（每空 2 分，共 16 分） 13．如图是一个多量程多用电表的简化电路图，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程（或 分度值）不同的档位。1、2 两个档位为电流表档位，其中的大量程是小量程的 10 倍；3、 4 档中电源电动势 E2＞E1。 （1）关于此多用表，下列说法正确的是：（ ） A．当转换开关 S 旋到 2 比旋到 1 的量程大 B．当转换开关 S 旋到 4 比旋到 3 的倍率高 2 3 Rπ °15sin2c RC．当转换开关 S 旋到 5 比旋到 6 的量程大 D．A 表笔为黑表笔，B 表笔为红表笔 （2）已知表头 G 的满偏电流为 100μA，内阻为 990Ω，图中的电源 E2 的电动势 3.5V，当 把转换开关 S 旋到位置 4，在 AB 之间接 3500Ω 电阻时，表头 G 刚好半偏，该测量过程操作的 顺序和步骤都正确无误，则 R1= Ω，R2= Ω。 ★14．为制作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下 发生微小形变（宏观上可认为形状不变），它的电阻也随之发生变化，其阻值 R 随拉力 F 变化的图象如图（a）所示，小组按图（b）所示电路制作一个简易“吊秤”。电路中电源电 动势 E =3V，内阻 r =1Ω；灵敏毫安表量程为 10mA，内阻 Rg=50Ω；R1 是可变电阻器，A、 B 两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在 A、 B 两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，具体步骤如下： 步骤 a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻 R1，使毫安表指针满偏； 步骤 b：滑环下吊已知重力的重物 G，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ； 步骤 c：保持可变电阻 R1 接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数 I； 步骤 d：换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值； 步骤 e：将电流表刻度盘改装成重力刻度盘。 （1）写出敏感电阻丝上的拉力 F 与重物重力 G 的关系式 F = ； （2）若图（a）中 R0=100Ω，图象斜率 k =0.5Ω/N，测得θ =60°，毫安表指针半偏，则待测 重物重力 G = N； （3）改装后的重力刻度盘，其零刻度线在电流表 （填“零刻度”或“满刻 度”）处，刻度线 （填“均匀”或“不均匀”）。 （4）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“吊秤”称重前，进行了步骤 a 操作，则测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 三．解答题（共 36 分，请写出必要的方程、步骤和文字说明） ★15．（6 分）一列简谐横波在x 轴上传播，在 t1=0 和 t2=0.05s 时，其波形分别用如图所示的 实线和虚线表示，求：（1）这列波可能具有的波速； （2）当波速为 280m/s 时，波的传播方向如何？以此波速传播时，从 t1=0 开始计时，x=8m 处的质点 P 从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？ 16．（8 分）如图所示，电源的电动势 E＝10V，内电阻 r＝1Ω，定值电阻 R1＝5Ω，R2＝10Ω， 电动机的线圈电阻 R3＝0.5Ω。当开关 S 闭合，电动机转动稳定后，电压表示数 U1＝2V， 不计电动机除线圈电阻外其它损耗，求： （1）R2 两端的电压 U2； （2）电动机的机械效率 η。 17．（10 分）如图所示，PQ、MN 为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值 R＝8Ω 的电阻，导轨间距为 L＝1m，导轨电阻不计，一质量为 m＝0.1kg 的均匀金属杆水平放置在 导轨上，金属杆 ab 电阻 r＝2Ω，它与导轨的滑动摩擦因数 ，导轨平面的倾角为 θ＝ 30°，在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为 B＝0.5T。现让金属杆 ab 由静止开 始下滑，从杆静止开始到杆 ab 恰好匀速运动的过程中，经过杆的电量 q＝1C。求： （1）当 ab 下滑速度 v＝4m/s 时加速度 a 的大小； （2）ab 下滑的最大速度 vm； （3）ab 由静止开始下滑到恰好匀速运动通过的位移 x； （4）从静止开始到 ab 匀速运动过程 R 上产生的焦耳量 QR。 5 3=µ18．（12 分）如图所示，在平面直角坐标系的第一象限虚线左侧有方向沿 y 轴负 方向的有界匀强电场，电场强度大小为 E，第三象限内充满着垂直坐标平面 向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。在电场区域内有一动点 P，当质量 为 m、电量为 q 的带正电粒子从 P 点沿 x 轴负方向以大小为 v0 的初速度开始 运动，粒子均能从 O 点离开电场进入磁场。（不计粒子重力） （1）求 P 点的坐标 x，y 满足的关系； （2）若电场的右边界横坐标为 时，求动点 P 上发射的所有粒子在第 三象限内粒子可能经过的区域的面积。 Eq mvx 2 0=麓山国际实验学校高二物理寒假学习检测（二） ——答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C A C C D D A D BC ACD AC ABC 1、【解答】解：A、磁场中某点的小磁针，静止时北极（N 极）的指向就是该点磁感应强度 方向，故 A 错误； B、某处磁感应强度的方向与一小段垂直于磁场方向放置的通电导体放在该处时所受磁场力 的方向垂直，故 B 错误； C、磁感线在某一位置处的切线方向就是该处磁感应强度的方向，故 C 正确； D、运动电荷在某一位置处所受的洛伦兹力的方向与该处磁感应强度的方向垂直，故 D 错 误； 故选：C。 2、【解答】解：A、弹簧振子经过平衡位置时，速度最大，位移为零；经过最大位移处时， 速度为零，故 A 正确。 B、弹簧振子的周期公式为 T＝2π ，与弹簧的劲度系数和振子的质量均有关，故 B 错误。 CD、做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，由驱动力的频率决定，与物体固有频率 无关，当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，发生共振，故 CD 错误。 故选：A。 3、【解答】解：A、由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是 由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故 A 正确； BC、观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，且薄膜的干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相 同，故条纹是水平的，故 B 正确；C 错误； D、条纹间距与光的波长成正比，由于黄光波长长，故黄光条纹间距大，绿光的条纹间距 小，故 D 正确； 本题让选错误的，故选：C。 4、【解答】解：假设圆周上均匀分布的都是电量为+q 的小球，由于圆周的对称性，圆心处场强为 0，则知 P 处 q 在圆心处产生的场强大小为 E1＝k ，方向水平向左，可知图中所 有+q 在圆心处的场强 E2＝E1＝k ，方向水平向右，图中﹣2q 在圆心处产生的场强大小 E3 ＝k ，方向水平向右。 根据电场的叠加有：E2+E3＝E，则得 k ＝ ，所以若仅撤去 P 点的带电小球，圆心处的 电场强度大小为 。 故选：C。 5、【解答】解：声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声； 手机接收的是电磁波信号，能在电磁波真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号。 故能看到 A 上显示的 B 的号码；故 D 正确，ABC 错误； 故选：D。 6、【解答】解：各点电势随其坐标变化的关系图象中，斜率表示电场强度大小，可知该电 场为匀强电场，则 A、B 两点电场强度大小关系为 EA=EB，故 A、B 错误；由 A 到 B 电势 逐渐升高，故电场方向由 B 指向 A，电子从 A 运动到 B 的过程中电场力方向与运动方向相 同，电场力做正功，电势能减小，故电子在 A、B 两点的电势能大小关系为 EpA>EpB，故 C 错误，D 正确。 故选：D。 7、【解答】解：设原副线圈匝数比为 n，把变压器和扬声器等效为一个电阻 R，则：R＝ ，而 U1＝nU2，I1＝ ， ＝R2， 联立得：R＝n2R2，根据闭合电路欧姆定律知：当外电阻等于电源内阻时，输出功率最大， 即当 R＝n2R2＝R1 时，输出功率即扬声器获得最大功率 则 n＝ ＝ ≈70； 故选：A。 8、【解答】解：当线框进磁场时，根据楞次定律判断知：感应电流的方向沿逆时针，为负值； t 时刻导线框的有效切割长度：L＝vt，感应电动势瞬时值：E＝BLv＝Bv2t，感应电流瞬时 值为： I＝ ＝ ，可知 I∝t，当 t＝ ＝ ，I＝ （式中 a＝BC）； 同理，线框出磁场时，感应电流的方向沿顺时针，为正值； t 时刻导线框的有效切割长度：L＝ a﹣（vt﹣a）＝ ﹣vt，感应电动势瞬时值：E＝BLv ＝B（ a﹣vt）v，感应电流瞬时值为： I＝ ＝ ，当 t＝ 时，I＝ ， 当线框完全磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生。 根据数学知识可知：D 图正确。 故选：D。 9、【解答】解：由题意可知图线甲表示电源的路端电压随电流的变化关系；图线乙表示电 阻 R0 两端的电压随电流的变化关系；交点处两图象的电流相等，并且电压相等，故说明此 时滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端，故 A 错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电 源输出功率最大，由图象知 R0>r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，外 电阻最接近内阻时，电源输出功率最大，故 B 正确；由图可知，此时电源的路端电压为 1.0V ， 电 流 为 0.5A ， 定 值 电 阻 上 消 耗 的 电 功 P=UI=0.5W ， 故 C 正 确 ； 电 源 的 效 率 ，由此可知 R 越大，效率越大，可见滑动变阻器的滑动头 P 滑到最右端 时效率最大，故 D 错误。 故选：BC。 10、【解答】解：A、根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则向下偏转，N 板带负电，M 板带正电，则 M 板的电势比 N 板电势高。故 A 正确。 BC、最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvB＝q ，解得：U＝vBc，与离子 浓度无关。故 B 错误，C 正确。 R rrR R + =+= 1 1ηD、v＝ ，则流量 Q＝vbc＝ ，则 U＝ ，与污水流量成正比。故 D 正确。 故选：ACD。 11、【解答】解：由题意知，在第 1s 内感应电流 I 沿顺时针方向，根据楞次定律知，磁场 方向向上为正方向；在 0~2s 时间段顺时针，在 2~5s 时间，磁场先减小后反向增大，则感 应电流的方向逆时针，故 A 正确；根据闭合电路欧姆定律得： ，知磁感 应强度的变化率越大，则电流越大，在 2~5s 内磁感应强度变化率最大值为 0.1，则最大电 流为：I=0.05A，则在 0~5s 时间段，感应电流先减小再增大，最后不变，故 B 错误；在 2~5s 时间段，当电流最大时，发热功率最大，则有：P=I2R=0.052×0.2W=5.0×10-4 W。 故 C 正确；根据感应电量的公式有： 。则通过圆环横截面的电量为 0.05C。 故 D 错误。 故选：AC。 12、【解答】解：A、如图所示，过 A 点做 AB 面的法线，连接 AP，连接 OP，设从 A 点射 入玻璃的光的入射角为 i，折射角为 r，则 i＝45° 设 OP 与 AD 夹角为 θ1，由于圆弧 CP 长度是 DP 的 2 倍，则 θ1＝ π 设 AP 与 AD 夹角为 θ2，由于△ABC 为等腰直角三角形，则 OA＝OP＝R，所以△AOP 是 等腰三角形， 则 θ2＝ θ1＝15° r＝∠OAC﹣θ2＝30° 由折射定律有：n＝ 解得：n＝ ，故 A 正确； B、设玻璃的临界角为 C，则 sinC＝ ，解得：C＝45° 作出射到圆弧上 Q 点光线 FQ，连接 OQ，设 FQ 与 BC 的夹角为 θ3，FQ 与 OQ 的夹角 θ4， 因为圆弧 BQ 与 QD 的长度相等，所以∠BOQ＝45° 因为所有入射光平行，所以所有折射光线平行，则 θ3＝90°﹣θ2＝75° θ4＝180°﹣θ3﹣∠BOQ＝60° 由于 θ4＞C，所以第一次射到圆弧 Q 点光不能射出玻璃工件。故 B 正确； C、设从 E 点射入的光线恰发生全反射，则∠ENO＝45°，由几何关系知，∠BME＝75°， 所以∠NOM＝60°，∠NOD＝30°，能够射出的范围为圆弧 PN，对应的圆心角为 60°， StR BnR EI ∆ ∆== C05.0=∆= SR Bq能从圆弧界面射出的圆弧长度为 PN＝ ，故 C 正确； D、射到 P 点光线用时间最长，因为△AOP 是等腰三角形，AP＝2Rcos15°，光线遭介质 中的传播速度为 v＝ ＝ ，t＝ ＝ ，故 D 错误； 故选：ABC。 二、实验题 13、【解答】解：（1）A、设表头的满偏电流和内阻分别为 Ig 和 Rg 根据欧姆定律结合串并 联电路特点可知道， 当转换开关 S 旋到 1 时量程：I1＝Ig（1+ ）， 当转换开关 S 旋到 2 时量程：I2＝Ig（1+ ），I1＞I2，故 A 错误； B、因为 3、4 档中电源电动势 E2＞E1，故当转换开关 S 旋到 4 时的倍率大于旋到 3 的倍率， 故 B 正确； C、因为当开关 S 旋到 6 时串上的电阻更大，故转换开关 S 旋到 5 比旋到 6 的量程小，故 C 错误； D、考虑欧姆表时，电流从红表笔流入电表黑表笔流出电表，故 A 表笔为红表笔，B 表笔 为黑表笔，故 D 错误。 故选：B。 （2）当 S 旋到 1 时量程：I1＝Ig（1+ ）① 当 S 旋到 2 时量程：I2＝Ig（1+ ）② c R °15cos22又因为大量程是小量程的 10 倍，故：I1＝10I2③ 其中：Ig＝100μA＝1.0×10﹣4A，Rg＝990Ω， 联立①②③式可得： ④ 在 AB 之间接 3500Ω 电阻时，表头 G 刚好半偏，说明欧姆表的内阻：R 内＝3500Ω＝ ＝ ⑤ 由⑤式可得：R1+R2＝110Ω⑥ 联立④⑥两式可得：R1＝11Ω，R2＝99Ω 故答案为：（1）B；（2）11，99。 14、【解答】解：（1）由受力情况及平行四边形定则可知， ，解得： ； （2）实验步骤中可知，当没有挂重物时，电流为满偏电流，即：E=Ig(r+R1+Rg+R0)，由欧 姆定律得： ，电流是半偏的，代入数据解得：G=600N； （3）由实验步骤可知，当拉力为 F 时，电流为 I，因此根据闭合电路的欧姆定律得： E=I(r+Rg+R1+R) ， 由 图 甲 可 知 ， 拉 力 与 电 阻 的 关 系 式 ： R=kF+R0 ， 解 得 ： 电流值 I 与重力 G 不成正比，刻度盘不均匀；被测重物的 重力越小，电阻丝的电阻越小，则电流表示数越大，故重力的零刻度应在靠近电流表满刻 度处； （4）根据操作过程 a 可知，当电源内阻增大，仍能调得电流表满偏，则电阻 R1 要变小， 即 r 与 R1 之和仍旧会不变，也就是说测量结果也不变。 故答案为：（1） ；（2）600N；（3）满刻度；不均匀；（4）不变。 三．解答题 15、（6 分）【解答】解：（1）由图可知，该波波长λ=8m。若波沿 x 轴正向传播，则： 99900990 211 2 ++=+ RRR R θcos2FG = θcos2 GF = θcos201 GkRRRr EI g ++++ = θcos201 GkRRRr EI g ++++ = θcos2 G若波沿 x 轴负向传播，则： 得该波波速 v 的通式为：v=(40+80k)m/s 当 k=0，2，4···时，波沿 x 轴正向传播； 当 k=1，3，5···时，波沿 x 轴负向传播； 【第（1）问给分说明：若只求解出沿 x 轴正向或只求解出沿 x 轴负向的波速表达式，得 1 分，两种情况均求解出，但未写出通式，也可得 3 分。】 （2）当波速为 280m/s 时，有 280=（40+80k） k=3 ， 所 以 波 向 x 轴 负 向 传 播····································（1 分） ································· ················（1 分） 所以 P 质点第一次达到波谷所需最短时间为 ··························· ··········（1 分） 16、（8 分）【解答】解：（1）根据闭合电路欧姆定律可知：E＝U2+（I1+I2）r····（1 分） 根 据 欧 姆 定 律 可 得 通 过 R2 电 流 为 ： ································（1 分） 通 过 R1 的 电 流 为 ： I1 ＝ s35 1== vT λ s102.1s140 3 4 3 2-×=== Tt···································· ······（1 分） 联 立 并 代 入 数 据 解 得 ： U2 ＝ 8V ， I1 ＝ 1.2A；································（1 分） （ 2 ） 电 动 机 的 输 入 功 率 为 ： P ＝ U1I1 ＝ 2 × 1.2W ＝ 2.4W······················（1 分） 电 动 机 的 发 热 功 率 为 ： P 热 ＝ ＝ 1.22 × 0.5W ＝ 0.72W····················（1 分） 电 动 机 的 输 出 功 率 为 ： P 出 ＝ P ﹣ P 热 ＝ 2.4W ﹣ 0.72W ＝ 1.68W··················（1 分） 电 动 机 的 效 率 为 ： η ＝ ＝ × 100% ＝ 70%。···················（1 分） 17、（10 分）【解答】解：（1）取 AB 杆为研究对象其受力如图所示，则： mgsinθ﹣FA﹣f＝ma ① N﹣mgcosθ＝0 ② 摩擦力：f＝μN ③ 安培力 ： FA＝BIL ④ I＝ ⑤ E＝BLv⑥ 联 立 上 面 ①②③④⑤⑥ 解 得 a ＝ 1m/s2；··························（2 分） 【说明：若未解出正确答案，但写对了①式可得 1 分】 （2）导体棒的加速度减小到零时速度最大。根据平衡条件可得：mgsinθ＝μmgcosθ+ ················（1 分） 解 得 ： vm ＝ 8m/s····································· ········（1 分） （3）从静止开始到匀速运动过程中： q ＝ It ＝ ⋅ t ＝ = ································（2 分） 解 得 ： x ＝ 20m····································· ·········（1 分） （4）根据能量守恒定律可得：mgh＝ m +Qf+Q·············（1 分） h=xsinθ Qf=μmgxcosθ QR ＝ ···································· ···········（1 分） 代 入 数 据 解 得 ： QR ＝ 0.64J··································（1 分） 18、（12 分）【解答】解：（1）粒子在 x 轴方向上作匀速运动，y 轴方向上作匀加速运动， 设 P 点坐标为（x，y），粒子的运动时间为 t，加速度为 a 在 x 方 向 有 ： x=v0t ①························ （1 分）新 课 标 第 一 网 在 y 方 向 有 ： y= ②······················ （1 分） ③························ （1 分） 21 2 at qEa m = rR + ∆Φ 由 ① ② ③ 式 可 得 ： ························（1 分） （2）设当粒子从 O 点射入的速度与 y 轴负方向夹角为θ,速度大小为 v，粒子在磁场中作匀 速圆周运动的半径为 r,交 y 轴于 Q 点，如图 a 所示 则 有 ： ④······································ ····（1 分） 由 粒 子 在 电 场 中 作 类 平 抛 运 动 有 ： ⑤···················（1 分） 可得 ⑥ 由几何关系得： ⑦ 由 ⑥ ⑦ 式 可 得 ： ································· ····（1 分） 所以，所有从 O 点射入的粒子都打在 Q 点 如图 b 所示，当粒子射入的速度与 x 轴负向夹角θ=0 时，粒子在磁场中的轨迹为半圆周， 半 径 2 2 02 xmv qEy = r vmqvB 2 = 0cos vv =θ θcos 0 qB mvr = θcos2rOQ = qB mvOQ 02= qB mvr 0 1 =⑧······································ ·········（1 分） 当 粒 子 从 电 场 右 边 界 处 释 放 时 ： vy=at= =v0······································(1 分） 故粒子射入的速度与 y 轴负向夹角为θ=45°，粒子在磁场中的轨迹为四分之一圆周，半径 ⑨······································ ················（1 分） 所以粒子在磁场中可能的运动轨还在上述两个圆弧围成的区域内。 由 几 何 知 识 可 得 该 区 域 的 面 积 ⑩··············（1 分） 由 ⑧ ⑨ ⑩ 式 可 得 ··································· ········（1 分） )2 1 4 1(2 1 2 2 2 2 2 1 rrrS −−= ππ 0v x m qE ⋅ qB mvr 0 2 2= 22 2 0 2 Bq vmS =