吉化一中2021-2022學(xué)年度第一學(xué)期期末考試高二物理試卷第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1. 物理學(xué)的發(fā)展是許多物理學(xué)家?jiàn)^斗的結(jié)果，下面關(guān)于一些物理學(xué)家的貢獻(xiàn)說(shuō)法正確的是（    ）A. 安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線對(duì)磁體有作用力，首次揭示了電與磁的聯(lián)系B. 奧斯特認(rèn)為安培力是帶電粒子所受磁場(chǎng)力的宏觀表現(xiàn)，并提出了著名的洛倫茲力公式C. 安培在前人工作的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力遵循的規(guī)律——庫(kù)侖定律D. 法拉第不僅提出了電場(chǎng)的概念，而且采用了畫電場(chǎng)線這個(gè)簡(jiǎn)潔的方法描述電場(chǎng)【答案】D【解析】【詳解】A．奧斯特將通電導(dǎo)體放在小磁針上方時(shí)，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，在世界上是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系的物理學(xué)家，A錯(cuò)誤；B．洛倫茲認(rèn)為安培力是帶電粒子所受磁場(chǎng)力的宏觀表現(xiàn)，并推出了洛倫茲力公式，B錯(cuò)誤；C．真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間存在相互的作用．庫(kù)侖利用扭秤裝置，研究出兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律：點(diǎn)電荷間的相互作用力跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量有關(guān)，跟它們之間的距離有關(guān)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的科學(xué)家是庫(kù)侖，這個(gè)規(guī)律就是庫(kù)侖定律，C錯(cuò)誤。D．19世紀(jì)30年代，法拉第提出電荷周圍存在一種場(chǎng)，而非“以太”，并且是最早提出用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的物理學(xué)家，D正確。故選D。2. 如圖所示，一圓形線圈通有電流I，放在直線電流I'的右側(cè)附近，線圈與直導(dǎo)線共面，以下關(guān)于圓形線圈受到安培力的合力方向說(shuō)法正確的是A. 水平向左 B. 豎直向下C. 豎直向上 D. 水平向右【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)右手螺旋定則知，通電直導(dǎo)線右邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，離導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，圓環(huán)左側(cè)所受安培力向左，圓環(huán)右側(cè)所受安培力向右，向左的安培力大于向右的安培力，所以圓環(huán)所受安培力向左。故選A。3. 如圖所示，粗細(xì)均勻的、電阻為r的金屬圓環(huán)，放在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓環(huán)直徑為l；長(zhǎng)為l、電阻為的金屬棒ab放在圓環(huán)上，以v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí)，金屬棒兩端的電勢(shì)差為（　　）A. 0 B. Blv0 C.  D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)左右側(cè)圓弧均為半圓，電阻均為，并聯(lián)的總電阻即外電路電阻金屬棒的電阻等效為電源內(nèi)阻金屬棒兩端的電勢(shì)差為路端電壓故D正確。故選D。4. 如圖所示，一束由質(zhì)子、電子和粒子組成的射線，在正交的電磁場(chǎng)中沿直線從點(diǎn)射入磁場(chǎng)形成3條徑跡，下列說(shuō)法正確的是（    ）A. 2是粒子的徑跡 B. 3是質(zhì)子的徑跡C. 1是粒子的徑跡 D. 2是質(zhì)子的徑跡【答案】D【解析】【詳解】質(zhì)子和粒子均帶正電，電子帶負(fù)電，由左手定則知質(zhì)子和粒子均向右偏移，電子向左偏移，根據(jù)得可知質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑小，則2是質(zhì)子的徑跡，3是α粒子的徑跡，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。5. 圖甲為一交流發(fā)電機(jī)的示意圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，匝數(shù)為n，面積為S，總電阻為r的矩形線圈繞軸做角速度為ω的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中始終保持和外電路電阻R形成閉合電路，回路中接有一理想交流電流表。圖乙是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像，下列說(shuō)法中正確的是（　　）A. 電流表的示數(shù)值為B. 時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化率為C. 從到這段時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量為D. 從到這段時(shí)間穿過(guò)線圈磁通量的變化量為【答案】A【解析】【詳解】A．產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值Em=nBSω電流表的示數(shù)為有效值，則有故A正確；B．t3時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)E=nBSω則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知則穿過(guò)線圈的磁通量變化率為BSω；故C錯(cuò)誤； C．從t3到t4這段時(shí)間磁通量的變化為BS，則平均電動(dòng)勢(shì)因此通過(guò)電阻R的電荷量為故C錯(cuò)誤；D．t1和t3兩時(shí)刻平面與磁場(chǎng)方向平行，磁通量均為零，從t1到t3這段時(shí)間穿過(guò)線圈的磁通量變化量為零，故D錯(cuò)誤。故選A。6. 如圖所示，A、B、C是3個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計(jì)）。則A. 電路接通穩(wěn)定后，3個(gè)燈亮度相同B 電路接通穩(wěn)定后，S斷開時(shí)，C燈立即熄滅C. S閉合時(shí)，A燈立即亮，然后逐漸熄滅D. S閉合時(shí)，B燈立即亮，然后逐漸熄滅【答案】C【解析】【詳解】A．電路接通穩(wěn)定后，A燈被線圈短路，完全熄滅，B、C并聯(lián)，電壓相同，亮度相同，故A錯(cuò)誤；B．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時(shí)，C燈中原來(lái)的電流立即減至零，但是由于線圈中電流要減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，線圈中電流不會(huì)立即消失，這個(gè)自感電流通過(guò)C燈，所以C燈過(guò)一會(huì)兒熄滅，故B錯(cuò)誤；CD．電路中A燈與線圈并聯(lián)后與B燈串聯(lián)，再與C燈并聯(lián)。S閉合時(shí)，三個(gè)燈同時(shí)立即發(fā)光，由于線圈電阻很小，逐漸將A燈短路，A燈逐漸熄滅，A燈的電壓逐漸降低，B燈的電壓逐漸增大，B燈逐漸變亮，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7. 將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中?；芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)Ⅱ，以向里為磁場(chǎng)Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是（　?。?/span>A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【分析】【詳解】在內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得則閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，則感應(yīng)電流恒定不變。ab邊在磁場(chǎng)中所受的安培力由于勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B恒定，則，安培力為平行t軸的直線，方向向左（為負(fù)）。同理分析可得在,安培力與時(shí)間的關(guān)系為內(nèi)F-t關(guān)于時(shí)間軸對(duì)稱一條的直線。故選B。【點(diǎn)睛】本題要求學(xué)生能正確理解B-t圖的含義，故道B如何變化，才能準(zhǔn)確的利用楞次定律進(jìn)行判定。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化，由歐姆定律判斷感應(yīng)電流的變化，進(jìn)而可確定安培力大小的變化。 8. 如圖所示，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（V）。線圈與理想升壓變壓器相連進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，理想降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為25∶11，降壓變壓器副線圈接入一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，且電動(dòng)機(jī)兩端電壓為220V，輸入功率為1100W，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為8.8Ω，輸電線路總電阻為25Ω，線圈及其余導(dǎo)線電阻不計(jì)，電表均為理想電表，則（　?。?/span>A. 圖示位置線圈的磁通量變化率為零B. 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為800WC. 輸電線路損失的電功率為121WD. 升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10【答案】C【解析】【詳解】A．圖示位置線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量變化率最大，故A錯(cuò)誤；B．通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為電動(dòng)機(jī)的熱功率為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)理想變壓器原、副線圈電流關(guān)系可得輸電線路的電流為所以輸電線路損失的電功率為故C正確；D．降壓變壓器原線圈兩端電壓為升壓變壓器副線圈兩端電壓為升壓變壓器原線圈兩端電壓為所以升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為故D錯(cuò)誤。故選C。9. 如圖，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路．當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（    ）A. 向右加速運(yùn)動(dòng) B. 向右減速運(yùn)動(dòng)C. 向左加速運(yùn)動(dòng) D. 向左減速運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)安培定則可知，MN處于ab產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)中，MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到的磁場(chǎng)力向右，由左手定則可知電流由M指向N，L1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向上，由楞次定律可知，L2線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減小，或向下增加，再由右手定則可知PQ可能是向左加速運(yùn)動(dòng)或向右減速運(yùn)動(dòng)，故BC正確，AD錯(cuò)誤；故選BC。10. 如圖所示，在理想變壓器的輸電電路中，電流表和電壓表均為理想電表，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，在a、b端輸入的正弦交流電壓，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處在圖示位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為U，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A. 滑動(dòng)變阻器的滑片一定向左移B. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器后，電流表的示數(shù)為IC. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器后，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是原來(lái)的兩倍D. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器過(guò)程，滑動(dòng)變阻器消耗的功率一直減小【答案】AB【解析】【詳解】設(shè)原副線圈匝數(shù)比為k，副線圈兩端的電壓為U，則由可得原線圈兩端的電壓為，副線圈的電流為由原副線圈的電流關(guān)系可得原線圈的電流為根據(jù)變壓器等效電阻公式得，副線圈等效電阻為A．電壓表示數(shù)減小，則等效電阻分壓變小，根據(jù)歐姆定律，滑動(dòng)變阻器分壓變大，滑片向左移，A正確；B．電壓表示數(shù)減半，根據(jù)歐姆定律，副線圈電流減半，再根據(jù)變壓器電流關(guān)系可知，電流減半，故B正確；C．因位置與初始時(shí)的關(guān)系，只能確定滑動(dòng)變阻器分壓變大，無(wú)法定量，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律，因未知滑動(dòng)變阻器阻值與等效電阻的大小關(guān)系，滑動(dòng)變阻器消耗的功率可能增大，也可能減小，故D錯(cuò)誤。故選AB。11. 回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒．兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速．兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．在保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對(duì)質(zhì)子()和氦核()加速，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為l：2B. 質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：lC. 加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為2：lD. 加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為l：2【答案】BD【解析】【詳解】試A、當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)速度最大，根據(jù)，得，根據(jù)質(zhì)子（）和氦核（），則有質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比2：1，故A錯(cuò)誤，B正確．根據(jù)公式．可知，周期與最大速度成反比，即加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比1：2．故C錯(cuò)誤，D正確． 故選BD12. 如圖，邊長(zhǎng)為L的正三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m，電荷量為q的同種粒子每次都從a點(diǎn)沿與ab邊成30°角的方向垂直射入磁場(chǎng)，若初速度大小為v0，射入磁場(chǎng)后從ac邊界距a點(diǎn)處射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是A. 若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v0，則出射位置距a點(diǎn)B. 若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為2v0，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間減小為原來(lái)的一半C. 若粒子射入磁場(chǎng)的速度不大于3v0，粒子從磁場(chǎng)中射出時(shí)速度方向均與ab邊垂直D. 若粒子射入磁場(chǎng)的速度不同，但從ac邊射出的所有粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等【答案】ACD【解析】【詳解】粒子的速度分別為、、時(shí)，畫出粒子軌跡過(guò)程圖如圖所示A．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為，根據(jù)可知，粒子的半徑增大到原來(lái)的2倍，則出射位置距點(diǎn)，故A正確；B．若粒子射入磁場(chǎng)的速度增大為，粒子從邊射出時(shí)與邊的夾角不變、軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角不變，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，故B錯(cuò)誤；C．若粒子射入磁場(chǎng)的速度不大于，則粒子均能夠從邊射出，射出時(shí)速度方向與邊的夾角為，而邊與邊的夾角為，則粒子從磁場(chǎng)中射出時(shí)速度方向均與邊垂直，故C正確；D．若粒子射入磁場(chǎng)的速度不同，但從邊射出的所有粒子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角均為，所以在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故D正確。故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）13. 在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用的器材如圖所示。它們是：①電流計(jì)、②直流電源、③帶鐵芯的線圈A、④線圈B、⑤電鍵、⑥滑動(dòng)變阻器（用來(lái)控制電流以改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱）。（1）試按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線（圖中已連好一根導(dǎo)線）______；（2）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)電流計(jì)指針______與流入電流計(jì)的感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系；（3）若連接滑動(dòng)變阻器的兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上，而在電鍵剛閉合時(shí)電流表指針右偏，則電鍵閉合后滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向接線柱C移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將______偏（填“左”、“右”、“不”）；（4）在產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路中，上圖器材中線圈______相當(dāng)于電源（填“A”、“B”）。【答案】    ①.     ②. 偏轉(zhuǎn)方向    ③. 左    ④. B【解析】【詳解】（1）[1] 將電源、電鍵、變阻器、原線圈A串聯(lián)成一個(gè)回路，注意滑動(dòng)變阻器接一上一下兩個(gè)接線柱，再將電流計(jì)與副線圈B串聯(lián)成另一個(gè)回路，電路圖如圖所示。（2）[2] 實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流計(jì)的感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系。（3）[3] 若連接滑動(dòng)變阻器兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上，而在電鍵剛閉合時(shí)電流表指針右偏，說(shuō)明磁通量增大時(shí)，電流表的指針右偏，而電鍵閉合后滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向接線柱C移動(dòng)時(shí)，電流減小，磁通量減小，則電流計(jì)指針將向左偏；（4）[4]在產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路中，上圖器材中線圈B相當(dāng)于電源。14. 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，先測(cè)量未知電阻阻值，再利用圖乙所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電流表（量程，內(nèi)阻為）；電流表（量程，內(nèi)阻為）；定值電阻（阻值）；定值電阻（阻值）；滑動(dòng)變阻器（阻值范圍）；電阻箱（阻值范圍）；待測(cè)電阻（電阻約）；電源E（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約）開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）圖甲中為使測(cè)量更準(zhǔn)確，電阻A應(yīng)選___________（填或）。（2）實(shí)驗(yàn)小組在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得，則待測(cè)電阻___________。（3）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，圖乙中電阻B選擇___________（填或），某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了電阻B的阻值R與電流表示數(shù)的倒數(shù)之間的關(guān)系圖象如圖丙所示，則電源電動(dòng)勢(shì)___________V，內(nèi)阻___________。【答案】    ①. R2    ②. 50Ω    ③. R4    ④. 4.3V    ⑤. 41.5Ω【解析】【分析】【詳解】（1）[1]由于電流表A1的內(nèi)阻為r1=10Ω，可以將電流表A1改裝成電壓表，如果串聯(lián)一個(gè)R2=190Ω的電阻，則改裝成的電壓表量程為所以電阻A應(yīng)選R2（2）[2]根據(jù)歐姆定律可得（3）[3]根據(jù)題意可知要求讀取電阻數(shù)據(jù)，所以電阻B應(yīng)選電阻箱R4[4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得解得圖象的斜率表示電動(dòng)勢(shì)，則當(dāng)R=0時(shí)，，代入解得r=41.5Ω三、解答題（共38分）15. 如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈A處在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面．磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是B＝(6－0.2t)T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，電容C=30μF，線圈A的電阻不計(jì)。求：（1）閉合S后，通過(guò)R2的電流強(qiáng)度大小和方向；（2）閉合S一段時(shí)間后在斷開S，S斷開后通過(guò)R2的電荷量是多少？【答案】（1）0.4A，；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知則A線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)S閉合后，流過(guò)R2的電流為干路電流，則方向由（2）S閉合穩(wěn)定后，電容器C兩端的電壓為R2兩端電壓U2所以S斷開后，流過(guò)R2的電量16.  如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab，通以方向向里的電流，電流強(qiáng)度為I，重力加速度為g，（1）若加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小、方向都可以改變，要使導(dǎo)體棒能靜止在斜面上，求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值和所對(duì)應(yīng)方向。【答案】（1） ；(2) 、由左手定得磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直斜面向上【解析】【詳解】（1）導(dǎo)體棒受力如圖所示，由平衡 ，解得（2）當(dāng)導(dǎo)體受安培力沿斜面向上時(shí)，安培力最小，如圖所示則有解得由左手定得判斷，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向上。17. 如圖，xOy平面內(nèi)有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的帶電粒子（不計(jì)粒子受到的重力）以大小為v0的初速度從y軸上的a點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)x軸上的b點(diǎn)，且。若撤去磁場(chǎng)換一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子仍以速度v0從a點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡仍能通過(guò)b點(diǎn)，求：（1）粒子在磁場(chǎng)中從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，速度的偏轉(zhuǎn)角的正弦值為多大？（2）粒子在磁場(chǎng)中從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間？（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??？【答案】（1）0.8；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)，則，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，由幾何知識(shí)得解得粒子在磁場(chǎng)中從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，速度的偏轉(zhuǎn)角的正弦值則（2）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期粒子在磁場(chǎng)中從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向豎直方向解得18. 如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），其間距，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接一阻值的電阻，質(zhì)量、電阻的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，圖像中的OA段為曲線，AB段為直線。忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響，取。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）時(shí)，金屬棒兩端的電壓U；（3）金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)的2s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)金屬棒ab勻速下落時(shí)的速度大小為，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，受到的安培力大小為F，由法拉第電磁感應(yīng)定律得設(shè)電路中的電流為Ⅰ，由閉合電路歐姆定律得由圖像得由安培力大小計(jì)算式得由共點(diǎn)力平衡條件得聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得（2）由歐姆定律得代入數(shù)據(jù)得（3）在0~2s，由圖像可得金屬棒的位移為設(shè)閉合回路產(chǎn)生的熱量為Q，由能量守恒定律得則聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得
 

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