六校2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試卷(含答案解析)

六校2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試卷班級：_________姓名：_________分?jǐn)?shù)：_________一、單選題（本大題共7小題，共28分）1、英國物理學(xué)家法拉第提出了“電場”和“磁場”的概念，并引入電場線和磁感線來描述電場和磁場，為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。下列相關(guān)說法正確的是（）A.電荷和電荷、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過電場發(fā)生的B.電場線和電場線不可能相交，磁感線和磁感線可能相交C.磁體和磁體、磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的D.通過實驗可以發(fā)現(xiàn)電場線和磁感線是客觀存在的2、關(guān)于渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動，下列說法不正確的是（）A.電磁爐利用電磁阻尼工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用電磁驅(qū)動工作B.真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流C.金屬探測器應(yīng)用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理D.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用3、雷雨天建筑物頂端一避雷針周圍電場的等勢面分布如圖所示，A、B、C為空間電場中的三點，其中A、B兩點位置關(guān)于避雷針對稱，其中一電量大小為e的負(fù)電荷由C點移動到B點，下列說法中正確的是（）A.A、B兩點的電場強度相同B.該負(fù)電荷在C點的電勢能小于B點的電勢能C.該負(fù)電荷從C點移動到B點，電場力做正功大小為2keVD.C點場強大于B點場強4、如圖所示，兩根互相垂直的絕緣長直導(dǎo)線緊挨放置，導(dǎo)線中分別通有向上和向右的大小相等的電流。正方形abcd分別關(guān)于兩導(dǎo)線對稱，a、b、c、d四點的磁感應(yīng)強度大小分別為B1、B2、B3、B4。下列說法正確的是（A.B1、BB.B1、BC.B1、BD.B3、B5、如圖所示，一個絕緣半圓環(huán)上均勻分布有同種電荷，固定在絕緣水平面上，在圓弧的圓心處放有一個點電荷，點電荷受到的電場力為F，若截走圓弧的12，則圓心處的點電荷受到的電場力大小變?yōu)椋ǎ〢.22F B.12F C.6、質(zhì)量為m，電阻率為ρ，橫截面積為S，長度為L的粗細(xì)均勻的金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛，金屬棒置于豎直方向的勻強磁場中，初始細(xì)線豎直，金屬棒靜止?，F(xiàn)在MN兩端加上大小為U的電壓，使電流由M流向N，要使金屬棒的絕緣細(xì)線靜止時與豎直方向擺角成60°角，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.磁場方向豎直向上或向下，大小為mgρB.磁場方向豎直向上或向下，大小為3C.增長絕緣細(xì)線長度，其余條件不變，金屬棒擺角將小于60°D.增大金屬棒長度，其余條件不變，金屬棒擺角將大于60°7、如圖所示，電路中E、r為電源的電動勢和內(nèi)電阻，R1、R2、R3為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。開關(guān)閉合時，水平放置的平行金屬板中間帶電小液滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向a端滑動時，則（A.電源的效率一定會減小B.電源的輸出功率一定會增大C.小液滴一定會向下運動D.若電流表、電壓表的示數(shù)變化量分別為ΔI和ΔU，則|二、多選題（本大題共3小題，共12分）8、如圖所示，三個燈泡L1、L2、L3規(guī)格相同，螺線管和二極管的導(dǎo)通電阻可以忽略。豎直懸掛的線圈中心軸線與螺線管的軸線水平共線?，F(xiàn)突然斷開開關(guān)S，將發(fā)生的現(xiàn)象是（A.L1逐漸熄滅，L2、B.L1逐漸熄滅，L2立即熄滅，C.線圈向左擺動，并有收縮趨勢D.線圈中的感應(yīng)電流為逆時針(從左向右看)9、如圖所示，ab是長為L電阻為R的金屬桿，它處在大小為B方向垂直于紙面向里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動；S是以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)。在桿轉(zhuǎn)動過程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸；A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與a點良好接觸。當(dāng)桿沿順時針方向以角速度ω轉(zhuǎn)動時，某時刻ab桿的位置如圖所示(金屬圓環(huán)的電阻可忽略不計)，則此時刻（）A.有電流通過電流表，方向由c→dB.有電流通過電流表，方向由d→cC.作用于ab的安培力向右，大小為FD.作用于ab的安培力向左，大小為F10、一勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里，其邊界如圖中虛線所示，三角形bce為等腰直角三角形，其中∠bec=90°，be=ec=l，ab、bc與cd共線，ab間的距離等于l。一束質(zhì)量均為m、電量均為q的帶負(fù)電的粒子，在紙面內(nèi)從a點垂直于ac以不同速度射入磁場，不計粒子重力及粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）A.可以經(jīng)過三角形邊界的粒子的速率最小值為qBlB.可以經(jīng)過三角形邊界的粒子的速率最大值為(1+C.在磁場中運動時間最短的粒子速率為qBlD.在磁場中運動時間最短的粒子運動時間為2πm三、實驗題（本大題共2小題，共15分）11、某同學(xué)用螺旋測微器和游標(biāo)卡尺分別測量一物體的直徑和長度，讀出圖中的示數(shù)，圖甲為______mm，圖乙為______mm。12、在測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗室備有下列實驗器材：A.電壓表(量程0～3VB.電壓表(量程0～6VC.電流表(量程0～0.6AD.電流表(量程0～200mAE.滑動變阻器(最大電阻10Ω，允許最大電流2A)G.一節(jié)干電池(電動勢約為1.5V)H.電鍵、導(dǎo)線若干(1)為提高實驗的精確程度，電壓表應(yīng)選用______；電流表應(yīng)選用______；(以上均填器材前的序號)(2)為了較為精確的測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)用伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻，請在圖虛線框內(nèi)畫出實驗所需的電路圖；(3)在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖所示的U-I圖線，由圖可得該電源電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)四、計算題（本大題共4小題，共45分）13、如圖甲所示，N=200匝的線圈(圖中只畫了2匝)，電阻r=2Ω，其兩端與一個R=48Ω的電阻相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。(1)判斷通過電阻R的電流方向和線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；(2)求電阻R的熱功率P。14、如圖所示，長l=1m的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在方向水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球的質(zhì)量m=0.3kg，勻強電場的電場強度大小E=100N/C，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8(1)求小球所帶電荷量及電性；(2)若將電場強度方向突然改成豎直向下，大小不變，求小球運動到最低點時受到細(xì)繩的拉力大小。15、如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，N、Q間連接有一個阻值R=1Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時達(dá)到穩(wěn)定速度。已知金屬棒沿導(dǎo)軌下滑過程中始終與NQ平行，不計金屬棒和導(dǎo)軌的電阻(g=10m/(1)金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時的加速度大??；(2)金屬棒到達(dá)cd處的速度大??；(3)已知金屬棒從ab運動到cd過程中，通過電阻的電荷量為10C，求此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。16、真空中有如圖所示矩形區(qū)域，左邊界MN、右邊界CD的橫坐標(biāo)值分別是-L0、+3L0，上、下邊界的縱坐標(biāo)值分別是+L0、-L0。該區(qū)域充滿豎直向上的勻強電場，且y軸右側(cè)充滿水平方向的磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場，勻強磁場以軸為分界，上、下的方向分別垂直于紙面向外、向內(nèi)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點從MN邊界上的P點以與+x夾角為某值(記為θ)的方向?qū)χ鴺?biāo)原點O以某速率(記為v0)(1)勻強電場的場強E多大？(2)θ和v0(3)若該帶電質(zhì)點從P點沿原方向以另一速率(記為v)進(jìn)入矩形區(qū)域，會從CD邊上某點(不包括端點C，D)離開矩形區(qū)域，且離開時速度方向仍與x軸平行，則該帶電質(zhì)點在矩形區(qū)域內(nèi)總共運動的時間t多大？

參考答案及解析1.答案：C

解析：A、電荷和電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的，通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的，故A錯誤；B、電場線和磁感線都不能相交，否則在交點處的電場或磁場的方向有兩個，故B錯誤；C、磁場和磁極、磁極和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，故C正確；D、電場線和磁感線都是為了現(xiàn)象的描述場而引入的假象曲線，實際不存在，故D錯誤；所以選：C。電荷和電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，電場線和磁感線都不能相交，否則在交點處的電場或磁場的方向有兩個，電場線和磁感線都是為了現(xiàn)象的描述場而引入的假象曲線。本題要重點掌握電場磁場是客觀存在的，但電場線和磁感線是不存在的，知道電荷、磁極和通電導(dǎo)體間的相互作用都是通過場完成的。2.答案：A

解析：A、電磁爐利用渦流工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音時，利用了電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；B、真空冶煉爐是線圈中的電流做周期性變化，在金屬中產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生大量的熱量，熔化金屬的，故B正確；C、金屬探測器在探測金屬時，由于被測金屬中產(chǎn)生的渦流從而使報警器工作，故C正確；D、磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，能起電磁阻尼的作用，故D正確。本題選不正確的，所以選：A。電磁爐利用渦流工作，錄音機(jī)利用了電流的磁效應(yīng)；電流做周期性的變化，在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流看起來像水中的漩渦，所以叫做渦流；金屬探測器應(yīng)用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理；磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用；明確渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動在生活中的應(yīng)用是解決問題的關(guān)鍵。3.答案：C

解析：A.根據(jù)對稱性可知A、B兩點電場強度大小相同，但根據(jù)電場強度方向垂直于等勢面可知A、B兩點電場強度方向不同，故A錯誤；B.負(fù)電荷在電勢越低的位置電勢能越高，所以負(fù)電荷在C點的電勢能大于B點的電勢能，故B錯誤；C.該負(fù)電荷從C點移動到B點，電場力做正功大小為W=-e(φC-φBD.等勢面越稀疏的位置電場強度小，所以C點場強小于B點場強，故D錯誤。所以選：C。由對稱性分析電場強度，負(fù)電荷在電勢越低的位置電勢能越高，由W=qφ求解電場力做功大小，由等勢面越稀疏的位置電場強度小判斷CB點場強。本題考查靜電力，學(xué)生需深刻理解電場強度與電勢的關(guān)系。4.答案：A

解析：由于導(dǎo)線中分別通有向上和向右的大小相等的電流，且a、b、c、d四個點到通電導(dǎo)線的距離相等，故每根通電導(dǎo)線在四個點產(chǎn)生磁感應(yīng)強度大小相等，設(shè)為B，根據(jù)安培定則可知，兩根通電導(dǎo)線在a點的磁感應(yīng)強度都是垂直紙面向外，故有B1兩根通電導(dǎo)線在c點的磁感應(yīng)強度都是垂直紙面向里，故有B3兩根通電導(dǎo)線在b點的磁感應(yīng)強度正好抵消，故有B2兩根通電導(dǎo)線在d點的磁感應(yīng)強度正好抵消，故有B4BCD錯誤，A正確。所以選：A。根據(jù)導(dǎo)線周圍磁場分布可知，與導(dǎo)線等距離地方磁感應(yīng)強度大小相等，根據(jù)安培定則判斷出兩導(dǎo)線在a、b、c、d點形成磁場方向，磁感應(yīng)強度B是矢量，根據(jù)矢量分解合成的平行四邊形定則求解。此題考查了磁感應(yīng)強度的計算，磁感應(yīng)強度為矢量，合成時要用平行四邊形定則，因此要正確根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線周圍磁場方向是解題的前提。5.答案：A

解析：將絕緣半圓環(huán)等分，如圖所示根據(jù)力的合成可知，2F'cos45°=F整理可得F'=2根據(jù)對稱性和電場的疊加原理可知，若截走圓弧的12，則圓心處的點電荷受到的電場力大小變?yōu)镕'=故A正確，BCD錯誤。所以選：A。根據(jù)對稱性和電場的疊加原理，結(jié)合題意求出若截走圓弧的12在本題中，要注意電場的疊加原理，另外要注意對稱法的應(yīng)用，在平常練習(xí)中要注意訓(xùn)練。6.答案：B

解析：AB、根據(jù)電阻定律可知金屬棒的電阻為：R=ρL通過金屬棒的電流為：I=U當(dāng)磁場方向豎直向上或向下時，金屬棒所受安培力水平向右或向左，都可以使金屬棒與豎直方向成一定角度，金屬棒所受安培力大小為：F=BIL當(dāng)擺角為60°時，根據(jù)平衡條件可知，tan60°=F聯(lián)立解得：B=3mgρUS，故ACD、根據(jù)上述分析可知，tanθ=BUS由上述表達(dá)式可知θ與絕緣細(xì)線的長度無關(guān)，與金屬棒的質(zhì)量成反比，所以增大絕緣細(xì)線長度，其余條件不變，金屬棒擺角將不變；增大金屬棒長度，其余條件不變，則金屬棒質(zhì)量增大，擺角將小于60°，故CD錯誤；所以選：B。對金屬棒進(jìn)行受力分析，結(jié)合電阻定律和安培力公式分析出磁場的大小和方向；根據(jù)θ角的表達(dá)式，分析出不同物理量對擺角的影響。本題主要考查了共點力的平衡，解題的關(guān)鍵點是根據(jù)安培力的公式結(jié)合電阻定律分析出磁場的大小，根據(jù)角度的表達(dá)式分析出不同物理量對擺角的影響。7.答案：D

解析：由圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)，再與R1串聯(lián)接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)滑片向a端移動時，滑動變阻器RA.由于路端電壓增大，根據(jù)η=UIEI×100%=B.由于不知道電源內(nèi)電阻與外電阻的大小關(guān)系，所以當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向a端滑動時，不能判斷電源輸出功率的變化情況，故BC.由分析知電壓表的示數(shù)增大，金屬板板間的電場增大，電場力增大，電場力大于小液滴的重力，則小液滴向上運動，故C錯誤；D.根據(jù)電路可知，干路電流減小，流過R3的電流增大，流過R4的電流減小，則干路電流減小量小于R4的電流減小量，即ΔI總<ΔI；由于所以選：D。根據(jù)電路串并聯(lián)知識和閉合電路歐姆定律得到各個部分電路電流和電壓的變化，判斷電阻功率的變化，確定電容器兩端電壓變化情況，油滴受力變化和運動情況。將電阻R1和r本題結(jié)合了電路分析和靜電場知識，及等效電路方法，關(guān)鍵在于將電阻R1和r8.答案：BD

解析：AB、電感L的電阻可忽略，D為理想二極管，閉合時，通過燈泡L1的電流大于通過L3的電流；斷開電鍵，原來通過L2和L3的電流立即消失，通過L1的電流由于線圈對電流的變化有阻礙作用，阻礙電流的變化，且與L3構(gòu)成回路，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，所以無電流通過L2，則L2立即熄滅，由于開始通過L1的電流大于通過LC、電流的減小時，螺線管產(chǎn)生的磁場減弱，根據(jù)楞次定律可知，線圈向右擺動，并有面積擴(kuò)大的趨勢，以阻礙磁通量的減小，故C錯誤；D、由圖，電流從左向右流過螺線管，根據(jù)安培定則，螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向左，則穿過線圈的磁場方向向左；由于電流的減小，所以螺線管產(chǎn)生的磁場減弱，則處線圈的磁通量變小，根據(jù)楞次定律可得，鋁環(huán)上的感應(yīng)電流逆時針方向(從左向右看)，故D正確。所以選：BD。根據(jù)線圈對電流有阻礙作用，以及二極管具有單向?qū)щ娦赃M(jìn)行分析．根據(jù)安培定則判斷螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場的方向，然后根據(jù)楞次定律判斷線圈內(nèi)的感應(yīng)電流的方向以及受力。解決本題的關(guān)鍵知道線圈對電流的變化有阻礙作用，以及知道二極管特性．9.答案：AC

解析：AB、圖示位置時，ab桿向左運動，根據(jù)右手定則，判斷出ab桿中感應(yīng)電流方向a→b，電流通過電流表，方向由c→d，故A正確，B錯誤；CD、根據(jù)左手定則，作用于ab的安培力向右；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢E=BLv感應(yīng)電流大小為：I=E根據(jù)安培力的計算公式可得ab的安培力為：F安=BIL=B2L所以選：AC。根據(jù)右手定則判斷電流方向，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合閉合電路的歐姆定律、安培力的計算公式求解安培力大小。本題主要是考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、右手定則、左手定則；對于導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢情況有兩種：一是導(dǎo)體平動切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，可以根據(jù)E=BLv來計算；二是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，可以根據(jù)E=110.答案：BC

解析：AB.設(shè)粒子在磁場中運動的半徑為r、速率為v，根據(jù)牛頓第二定律有qvB=mv解得r=mv可以經(jīng)過三角形邊界的粒子的最小半徑為rmin所以可以經(jīng)過三角形邊界的粒子的速率最小值為vmin可以經(jīng)過三角形邊界的粒子的最大半徑為rmax所以可以經(jīng)過三角形邊界的粒子的速率最大值為vmax故A錯誤，B正確；CD.根據(jù)幾何關(guān)系可知，打在b、c兩點的粒子運動時時間最長，為半個周期，而打在bc邊上的粒子的運動時間隨到b點的距離增大而減小，打在ec邊上的粒子的運動時間隨到e點的距離增大而增大，因此打在e點的粒子運動時間最短，此時粒子的運動半徑為l，所以速率為v=qBlm，其運動時間為故C正確，D錯誤。所以選：BC。粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出粒子運動軌跡，求出粒子的軌道半徑與轉(zhuǎn)過的圓心角，然后分析答題。根據(jù)題意分析清楚粒子運動過程、作出粒子運動軌跡，應(yīng)用牛頓第二定律即可解題。11.答案：1.195

20.30

解析：螺旋測微器的固定刻度為1mm，可動刻度為19.5×0.01mm=0.195mm，所以最終讀數(shù)為1mm+0.195mm=1.195mm；20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為20mm，游標(biāo)尺上第6個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為6×0.05mm=0.30mm，所以最終讀數(shù)為：20mm+0.30mm=20.30mm；所以答案為：1.195，20.30；解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀。螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀。對于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測量。12.答案：A

C

1.5

1.0

解析：(1)待測干電池的電動勢約為1.5V，電壓表應(yīng)選擇A；由于電流表D內(nèi)阻較大，若選用D，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器只能使電路中電流大約在50-_75mA范圍內(nèi)變化，電流變化范圍較小，不利于數(shù)據(jù)的獲取，因此電流表應(yīng)選擇C。(2)如圖所示(3)U-I圖像的縱截距表示電源電動勢，斜率的絕對值表示內(nèi)阻，即E=1.5v，r=1.5-1所以答案為：(1)A，C(2)如圖所示(3)1.5，1.0測定電源的電動勢和內(nèi)阻，認(rèn)識電源輸出電壓隨電流變化的圖象。本題考查測量電源電動勢、內(nèi)阻，以及實驗器材的選擇。本實驗的難點在于實驗器材的選擇，涉及到實驗器材的選擇需要從器材安全、實驗的可操作性以及電表示數(shù)合理等三方面結(jié)合考慮，切不可只注重了器材安全而忽略其他兩個方面。13.答案：(1)線圈相當(dāng)于電源，由楞次定律可知a相當(dāng)于電源的正極，b相當(dāng)于電源的負(fù)極；通過電阻R的電流方向a→b；由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=NΔΦ(2)由閉合電路的歐姆定律得：I=E根據(jù)電功率的計算公式可得：P=I答：(1)通過電阻R的電流方向為a→b，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為10V；(2)電阻R的熱功率為1.92W。

解析：(1)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，由圖求出磁通量的變化率，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出回路中感應(yīng)電動勢；(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流，再根據(jù)電功率的計算公式求解電功率。此題根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢，由楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、電功率的計算公式是關(guān)鍵。14.答案：(1)對小球受力分析如圖所示，小球靜止，根據(jù)共點力的平衡條件可得F=Eq=mgtan37°代入數(shù)據(jù)可得q=2.25×10小球受力方向與場強方向相同，故小球帶正電；(2)若將電場強度方向突然改成豎直向下，大小不變，則小球受到的等效重力G'=G+F小球運動到最低點時過程中，只有等效重力做功，根據(jù)動能定理有G'l(1-cos37°)=1在最低點，繩的拉力和等效重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有F拉代入數(shù)據(jù)可得小球受到細(xì)繩的拉力大小F拉答：(1)小球所帶電荷量為2.25×10(2)小球運動到最低點時受到細(xì)繩的拉力大小為7.35N。

解析：(1)對小球受力分析，根據(jù)共點力的平衡條件結(jié)合題意求出小球所帶電荷量及電性；(2)利用等效重力，結(jié)合動能定理和牛頓第二定律求出小球在最低點時受到的細(xì)繩的拉力。在處理復(fù)合場問題時，若有效的利用等效重力，可以使問題更為簡便；另外要注意等效重力大小等于物體平衡時受到的合力。15.答案：(1)金屬棒剛開始下滑時，受重力、支持力作用，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma代入數(shù)據(jù)解得加速度大小為：a=6m/s(2)當(dāng)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度vm時，感應(yīng)電動勢：E=根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I=E安培力FA對金屬棒根據(jù)平衡條件可得：FA代入數(shù)據(jù)解得：vm(3)根據(jù)電荷量的計算公式可得：q=I?設(shè)金屬棒從ab運動到cd過程中的位移為x，則q=B代入數(shù)據(jù)解得：x=20m從開始釋放到到達(dá)cd，若克服安培力做功為WF，由動能定理得：mgxsinθ-根據(jù)功能關(guān)系知，產(chǎn)生的熱量：Q總代入數(shù)據(jù)得：Q總答：(1)金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時的