2021屆北京市海淀區(qū)高三（上）期末練習(xí)反饋物理試題 附解析

海淀區(qū)20202021學(xué)年第一學(xué)期期末練習(xí)反饋題高三物理2021.011.關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法中正確的是（）A.若在電場中的某點不放試探電荷，則該點的電場強(qiáng)度為0B.真空中點電荷的電場強(qiáng)度公式表明，點電荷周圍某點電場強(qiáng)度的大小，與該點到場源電荷距離r的二次方成反比，在r減半的位置上，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍C.電場強(qiáng)度公式表明，電場強(qiáng)度的大小與試探電荷的電荷量q成反比，若q減半，則該處的電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍D.勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度處處相同，所以任何電荷在其中受力都相同【答案】B【解析】【詳解】A．電場強(qiáng)度由電場本身決定，與放不放試探電荷無關(guān)，在電場中的某點不放試探電荷，某點的電場強(qiáng)度不為零，故A錯誤；B．公式是真空中點電荷電場強(qiáng)度的決定式，則點電荷周圍某點電場強(qiáng)度的大小，與該點到場源電荷距離r的二次方成反比，在r減半的位置上，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，故B正確；C．公式是電場強(qiáng)度的定義式，電場強(qiáng)度由電場本身決定，電場中某點的電場強(qiáng)度的大小與試探電荷所帶的電荷量大小無關(guān)，故C錯誤；D．電荷在電場中所受電場力F=qE，電荷在電場中所受電場力與q、E有關(guān)，勻強(qiáng)電場中的電場強(qiáng)度處處相同，電荷的電荷量q不同，電荷在其中受力不同，故D錯誤。故選B。2.如圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場，實線和虛線分別表示電場線和等勢線。兩電子分別從a、b兩點運(yùn)動到c點，設(shè)電場力對兩電子做的功分別為Wa和Wb，電子在a、b兩點所具有的電勢能分別為Epa和Epb，則（）A.Wa=Wb>0，B.Wa=Wb<0，C.Wa>Wb>0，D.Wa<Wb<0，【答案】C【解析】【詳解】沿著電場線，電勢逐漸降低，因此a點電勢低于b點電勢，即又由于電子帶負(fù)電，因此根據(jù)而而從a到c和從b到c，電場力都做正功，因此Wa>Wb>0故選C。3.第5代移動通信技術(shù)（簡稱5G）逐步走進(jìn)人們的生活，它所使用的電磁波頻率很高。家用微波爐使用的微波也是電磁波，其頻率較小。有關(guān)電磁波，下列說法中正確的是（）A.電磁波是橫波B.電磁波在真空中的傳播速度等于光速C.隨時間變化的磁場一定在周圍空間產(chǎn)生變化的電場D.微波爐的微波波長小于5G技術(shù)傳輸?shù)碾姶挪úㄩLE.電磁波可以發(fā)生偏振現(xiàn)象F.電磁波不會發(fā)生衍射現(xiàn)象G.電磁波必須依賴介質(zhì)傳播H.電磁波無法攜帶信息傳播I.隨時間均勻變化磁場能夠在空間產(chǎn)生電場J.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播的速度相同K.只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波L.電磁波具有能量【答案】ABEIL【解析】【詳解】A．電磁波是橫波，選項A正確；B．電磁波在真空中的傳播速度等于光速，選項B正確；C．隨時間均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，選項C錯誤；D．微波爐的微波頻率小，波長大于5G技術(shù)傳輸?shù)碾姶挪úㄩL，選項D錯誤；E．電磁波是橫波，可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，選項E正確；F．衍射是波特有的現(xiàn)象，電磁波也會發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項F錯誤；G．電磁波不須依賴介質(zhì)傳播，在真空中也能傳播，選項G錯誤；H．電磁波能攜帶信息傳播，選項H錯誤；I．隨時間均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，選項I正確；J．電磁波在真空中的傳播速度大于在介質(zhì)中傳播的速度，選項J錯誤；K．只要有周期性變化的電場，才會產(chǎn)生周期性變化的磁場，這種變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)傳播才能產(chǎn)生電磁波，選項K錯誤；L．電磁波具有能量，選項L正確。故選ABEIL。4.物理課上，老師做了一個奇妙的“自感現(xiàn)象”實驗。按圖連接電路，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后小燈泡A正常發(fā)光，此時通過線圈L的電流為I1，通過小燈泡A的電流為I2。斷開開關(guān)S，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅。電源內(nèi)阻不可忽略，下列說法中正確的是（）A.閉合開關(guān)S時，A立即發(fā)光并且亮度逐漸增強(qiáng)直到正常發(fā)光B.閉合開關(guān)S時，A立即發(fā)光并且亮度逐漸減弱直到正常發(fā)光C.I1>I2D.I1<I2【答案】BC【解析】【詳解】AB．閉合開關(guān)S時，A立即發(fā)光，線圈L由于自感作用，線圈L中的電流逐漸增大，內(nèi)壓增大，外壓減小，A的亮度逐漸減弱；電路穩(wěn)定后，線圈L相當(dāng)于是電阻，電路穩(wěn)定，A正常發(fā)光，故B正確，A錯誤；CD．?dāng)嚅_開關(guān)S，線圈L與A組成閉合回路，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小燈泡A閃亮一下再熄滅，則由線圈提供的電流比A原來的電流大，說明線圈L中原來的電流比A中的大，故C正確，D錯誤。故選BC。5.用如圖所示裝置探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，線圈A通過變阻器和開關(guān)S1連接到電源上，線圈B的兩端通過開關(guān)S2連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。下列說法中正確的是（）

A.該裝置是探究線圈A中感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件B.S1、S2均處于閉合狀態(tài)，將線圈A中鐵芯拔出時，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.S1、S2均處于閉合狀態(tài)，將線圈A中鐵芯拔出用時越短，電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度越小D.兩開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，此時勻速移動滑動變阻器的滑片，電流表的指針始終指在0刻度線位置【答案】B【解析】【詳解】A．因為線圈B跟電流表連接且此電路沒有電源，故該裝置是探究線圈B中感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，故A錯誤；B．S1、S2均處于閉合狀態(tài)，將線圈A中鐵芯拔出時，圈B內(nèi)的磁通量從無到有，在變化，導(dǎo)致閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．S1、S2均處于閉合狀態(tài)，將線圈A中鐵芯拔出用時越短，圈B內(nèi)的磁通量變化越快，導(dǎo)致閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢越大，總電阻不變，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流越大，所以電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度越大，故C錯誤；D．兩開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，此時即便勻速移動滑動變阻器的滑片，由于圈A的磁場是非勻磁場，必然會某時刻圈B內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)致閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不可能始終指在0刻度線位置，故D錯誤；故選B。6.中國的特高壓直流輸電網(wǎng)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，向家壩—上海特高壓直流輸電工程，是世界上同類工程中容量最大、距離最遠(yuǎn)、技術(shù)最先進(jìn)的。圖甲所示為輸電塔，圖乙為其局部放大圖，兩根在同一水平面內(nèi)且相互平行的長直導(dǎo)線A和B分別通有方向相同的電流I1和I2，且I1>I2。a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點位于兩根導(dǎo)線間的中點，a、c兩點與b點距離相等。不考慮地磁場的影響。下列說法中正確的是（）A.d點在b點的正上方，bd間距等于bc間距，則d點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下B.e點在b點的正下方，be間距等于bc間距，則e點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上C.若電流I2反向，導(dǎo)線B和A之間的安培力是引力D.若電流I1和I2同時反向，則a、b、c三點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向反向【答案】D【解析】【詳解】做出I1和I2的橫截面圖，根據(jù)安培定則，畫出I1和I2在d、e兩點的磁場方向，如圖所示A．由安培定則可判斷出，I1在d點的磁場方向斜向左上方，I2在d點的磁場方向斜向左下方，所以d點處的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不會豎直向下，故A錯誤；B．由安培定則可判斷出，I1在e點的磁場方向斜向右上方，I2在e點的磁場方向斜向右下方，所以e點處的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不會豎直向上，故B錯誤；C．由安培定則可判斷出，I1在AB之間產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，若電流I2反向，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)線A對B的安培力由A指向B，即A和B之間是斥力，故C錯誤；D．若電流I1和I2同時反向，根據(jù)安培定則，則I1和I2在a、b、c三點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都與原來相反，則a、b、c三點處的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都與原來的磁場方向相反，故D正確。故選D。7.如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有a、b兩個閉合單匝線圈，它們用同樣的導(dǎo)線制成，半徑ra=2rb。磁場方向與線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間均勻增大。兩線圈中產(chǎn)生的渦旋電場的電場強(qiáng)度分別為Ea和Eb，兩線圈的發(fā)熱功率分別為Pa和Pb。不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法中正確的是（）A.Ea∶Eb=2∶1B.Ea∶Eb=4∶1C.Pa∶Pb=4∶1D.Pa∶Pb=8∶1【答案】AD【解析】【詳解】AB．由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的渦旋電場的電場強(qiáng)度半徑ra=2rb則Ea∶Eb=2∶1選項A正確，B錯誤；

CD．線圈的發(fā)熱功率半徑ra=2rb則Pa∶Pb=8∶1選項C錯誤，D正確。故選AD。8.如圖甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸，O為坐標(biāo)原點，A點坐標(biāo)為x1，一電子僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動，其電勢能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法中正確的是（）

A.A點的電勢高于O點的電勢B.電子一定做減速運(yùn)動C.電子在A點的加速度大于在O點的加速度D.如果電子向x軸正方向運(yùn)動，電場力做負(fù)功【答案】CD【解析】【詳解】AD.從圖像可知，若電子從O點運(yùn)動到A點時，電勢能增大，電場力做負(fù)功，電場力向左，電場強(qiáng)度向右，電場線向右，則A點的電勢低于O點的電勢，A錯誤，D正確；B.若電子向左運(yùn)動，電子一定做加速運(yùn)動，無法確定電子的運(yùn)動方向，所以無法確定電子的運(yùn)動性質(zhì)，B錯誤；C.斜率表示電場力，電子在A點的斜率大，電場力大，加速度大，所以電子在A點的加速度大于在O點的加速度，C正確。故選CD。9.圖甲是某實驗小組的同學(xué)通過實驗作出的電源E的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像，圖乙是該實驗小組的同學(xué)通過實驗作出的小燈泡L的I-U圖像。下列說法中正確的是（）

A.電源E短路電流約為0.24AB.由小燈泡L的I-U圖像可知，隨燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸減小C.將兩個完全相同的小燈泡L并聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，可求得此時每個小燈泡消耗的功率D.將兩個完全相同的小燈泡L串聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，可求得此時每個小燈泡消耗的功率【答案】CD【解析】【詳解】A．圖甲中電流為0.24A時，路端電壓為1.0V，電源短路時路端電壓為0，故A錯誤；B．由小燈泡L的I-U圖像可知，隨燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸增大，故B錯誤；C．將兩個完全相同的小燈泡并聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，設(shè)每盞燈的電流為I，由閉合電路的歐姆定律可得在乙圖中作出此狀態(tài)電源的I-U圖線，與小燈泡的I-U圖線交點表示燈泡的實際電流和實際電壓，由此可求得此時每個小燈泡消耗的功率，故C正確；D．將兩個完全相同的小燈泡串聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，設(shè)每盞燈的電壓為U，由閉合電路的歐姆定律可得在乙圖中作出此狀態(tài)電源的I-U圖線，與小燈泡的I-U圖線交點表示燈泡的實際電流和實際電壓，由此可求得此時每個小燈泡消耗的功率，故D正確。故選CD。10.電容器在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。用如圖甲所示的電路給電容器充電，其中C表示電容器的電容，R表示電阻的阻值，E表示電源的電動勢（電源內(nèi)阻可忽略）。改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行三次充電，三次充電對應(yīng)的電容器電荷量q隨時間t變化的圖像分別如圖乙中①②③所示。第一次充電時電容器兩端的電壓u隨電荷量q變化的圖像如圖丙所示。下列說法中正確的是（）

A.①②兩條曲線不同是E的不同造成的B.②③兩條曲線不同是R的不同造成的C.改變R或者改變E，電容器兩端的電壓隨電荷量變化的u-q圖像都如圖丙所示D.類比直線運(yùn)動中由v-t圖像求位移的方法，由圖丙所示u-q圖像可求得電容器兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能【答案】CD【解析】【詳解】A.根據(jù)，①②兩次的q相同，表明這兩次充電的電源相同，第①次的斜率大，表示充電的電流大，電阻的阻值小，所以①②兩條曲線不同是R的不同造成的，A錯誤；B.根據(jù)，②③兩次的電量不同，表明電源不同，所以②③兩條曲線不同是E的不同造成的，B錯誤；C.根據(jù)可知，改變R或者改變E，不能改變電容C，所以電容器兩端的電壓隨電荷量變化的u-q圖像的斜率不變，圖像如圖丙所示，C正確；D.類比直線運(yùn)動中由v-t圖像求位移的方法，則電容器兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能等于圖像的面積解得，D正確。故選CD。11.圖為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；PQ間電壓恒為U的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點電場強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外。當(dāng)有粒子打到膠片M上時，可以通過測量粒子打到M上的位置來推算粒子的比荷，從而分析粒子的種類以及性質(zhì)。由粒子源N發(fā)出的不同種類的帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后從小孔S1進(jìn)入靜電分析器，其中粒子a和粒子b恰能沿圓形通道的中心線通過靜電分析器，并經(jīng)小孔S2垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上，其軌跡分別如圖中的S1S2a和S1S2b所示。忽略帶電粒子離開粒子源N時的初速度，不計粒子所受重力以及粒子間的相互作用。下列說法中正確的是（）A.粒子a可能帶負(fù)電B.若只增大加速電場的電壓U，粒子a可能沿曲線S1c運(yùn)動C.粒子a經(jīng)過小孔S1時速度大于粒子b經(jīng)過小孔S1時速度D.粒子a在磁場中運(yùn)動的時間一定大于粒子b在磁場中運(yùn)動的時間E.從小孔S2進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等F.打到膠片M上的位置距離O點越遠(yuǎn)的粒子，比荷越小【答案】BDF【解析】【詳解】A.粒子在垂直于紙面的磁場中順時針做圓周運(yùn)動，根據(jù)左手定則，粒子a帶正電，A錯誤；B.粒子在電場中加速，根據(jù)動能定理得粒子a分析器中做勻速圓周運(yùn)動解得，若只增大加速電場的電壓U，半徑r增大，粒子a可能沿曲線S1c運(yùn)動，B正確；C.根據(jù)解得，半徑小的速度大，則粒子b經(jīng)過小孔S1時速度大于粒子a經(jīng)過小孔S1時速度，C錯誤；D.粒子a在磁場中運(yùn)動的弧長大速度小，運(yùn)動時間長，所以粒子a在磁場中的運(yùn)動時間一定大于粒子b在磁場中運(yùn)動的時間，D正確；E.根據(jù)，q未知，從小孔S2進(jìn)入磁場的粒子動能無法確定是否相等，E錯誤；F.根據(jù)得，粒子a的速度小比荷小，所以打到膠片M上的位置距離O點越遠(yuǎn)的粒子，比荷越小，F(xiàn)正確。故選BDF。12.某同學(xué)連接的電路如圖所示。(1)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，閉合電鍵，此時測得的是通過___________的電流；(2)若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時測得的是___________的電阻；(3)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是___________兩端的電壓；(4)若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)“10”倍率的歐姆擋，測量時發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，則必需___________（選填“增大”或“減小”）倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量?！敬鸢浮竣?滑動變阻器R1②.滑動變阻器R1和電阻R2的總電阻③.電阻R2④.減小【解析】【詳解】(1)[1]由于電流表與滑動變阻器串聯(lián)，因此測得的是通過滑動變阻器R1的電流；(2)[2]斷開電鍵后，滑動變阻器和電阻串聯(lián)后接到歐姆表兩端，因此測量的是滑動變阻器R1和電阻R2的總電阻；(3)[3]滑動變阻器的滑片滑到最左端，滑動變阻器沒有接入電路，此時電壓表直接與電阻R2并聯(lián)，因此電壓表測得的是電阻R2兩端的電壓；(4)[4]由于歐姆檔測電阻時，表針越靠近中間，測量越準(zhǔn)確，如果偏角過大，說明電阻的阻值較小，因此應(yīng)減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量。13.(1)在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中，甲組同學(xué)用米尺測得金屬絲接入電路的長度L，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，通過計算得到金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測量金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下實驗器材：A．直流電源：電動勢約3V，內(nèi)阻很小；B．電流表A：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.125Ω；C．電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ；D．滑動變阻器：最大阻值20Ω；E．開關(guān)、導(dǎo)線等。

①從圖中讀出金屬絲的直徑為___________mm；②金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=_______（用電阻絲的長度L、直徑d、電壓U、電流I及必要常數(shù)表示）；③根據(jù)所提供的器材，在如圖所示的方框中畫出測量金屬絲電阻率的實驗電路圖____________；(2)乙組同學(xué)采用如圖所示的電路進(jìn)行實驗，將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在金屬電阻絲上夾有一個可沿電阻絲滑動的金屬觸頭P，觸頭上固定了接線柱c，按下P時，觸頭才與電阻絲接觸，觸頭的位置可從刻度尺上讀出。實驗中改變觸頭P與電阻絲接觸的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I保持不變，分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度L，記錄對應(yīng)的電壓U。利用測量數(shù)據(jù)畫出圖像，已知圖線斜率為k。①請在圖中用連線代替導(dǎo)線完成實驗器材連接__________________（要求：能改變電阻絲的測量長度和進(jìn)行多次測量）。②根據(jù)實驗原理及數(shù)據(jù)，用電阻絲的直徑d、電流I、圖線斜率k及必要常數(shù)可計算得出電阻絲的電阻率ρ=___________?！敬鸢浮竣?0.600②.③.④.⑤.【解析】【詳解】(1)[1]由圖中讀出金屬絲的直徑為d=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm[2]由電阻定律可得金屬絲電阻為金屬絲橫截面積為聯(lián)立方程，可得金屬絲電阻率的表達(dá)式為[3]由于本實驗沒有要求電壓、電流從零開始變化，另外滑動變阻器阻值略比金屬絲電阻大些，從連線簡便考慮采用變阻器限流式接法，由題意知，金屬絲阻值不會太大，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，因此電流表采用外接法，實驗電路圖如下

(2)[4]為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確的測出電阻絲的阻值并能改變電阻絲的測量長度和進(jìn)行多次測量，且能有效地控制不超出電壓表的量程，所以供電電路用分壓式，金屬絲阻值不會太大，屬于小電阻，因此電流表采用外接法，實物連接圖如下

[5]由電阻定律可得金屬絲電阻為金屬絲橫截面積為聯(lián)立方程，解則可知，圖像中的斜率則電阻絲的電阻率為14.如圖所示，間距L=0.40m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值R=0.40Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.10T。一根長度為L、質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.10Ω的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計?，F(xiàn)用一垂直于導(dǎo)體棒的水平拉力拉動導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌以v=5.0m/s的速度向右勻速運(yùn)動，在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?？諝庾枇珊雎圆挥嫛Ｇ螅?1)作用在導(dǎo)體棒上的拉力大小F；(2)電阻R的電熱功率P1；(3)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的功率P2；(4)在導(dǎo)體棒移動20cm的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量；(5)若在某個時刻撤去拉力，請定性畫出撤去拉力后導(dǎo)體棒運(yùn)動的v-t圖像；(6)若在某個時刻撤去拉力，求此后導(dǎo)體棒ab能夠滑動的距離；(7)若在某個時刻撤去拉力，求此后流過導(dǎo)體棒ab的電荷量。【答案】(1)0.016N；(2)0.064W；(3)0.08W；(4)0.00256J；(5)見解析；(6)15.625m；(7)1.25C【解析】【詳解】(1)由題知，導(dǎo)體棒勻速切割磁感線，則由平衡條件有又，，聯(lián)立解得代入已知數(shù)據(jù)求得(2)電阻R的電熱功率為又聯(lián)立兩式，代入數(shù)據(jù)得(3)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動，由功能關(guān)系得作用在導(dǎo)體棒上的拉力的功率(4)導(dǎo)體棒移動20cm的過程中，所用時間為故電阻R上產(chǎn)生的熱量為(5)若在某個時刻撤去拉力，導(dǎo)體棒受到安培力作用做減速運(yùn)動，由牛頓第二定律有由于v減小，故導(dǎo)體棒加速度減小，做加速度減小的減速直線運(yùn)動，直到停止，所以可畫出如下圖所示v-t圖像(6)若在某個時刻撤去拉力，設(shè)導(dǎo)體棒ab能夠滑動的距離為s，由動量定理有即有又聯(lián)立代入數(shù)據(jù)求得(7)若在某個時刻撤去拉力，設(shè)此后流過導(dǎo)體棒ab的電荷量為q，則有15.如圖所示，長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球（可視為質(zhì)點）?，F(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小為E，小球靜止在A點，此時細(xì)線與豎直方向成37角。已知電場的范圍足夠大，空氣阻力可忽略不計，重力加速度為g，sin37=0.6，cos37=0.8。(1)請判斷小球的電性，并求小球所帶電荷量的大?。?2)求OA兩點間的電勢差UOA；(3)若將小球從A點在豎直面內(nèi)向左拉起至與O點處于同一水平高度且距O點為l的O′點由靜止釋放，求小球此后運(yùn)動到最低點時的速度大?。?4)若將小球從A點在豎直面內(nèi)向左拉起至與O點處于同一水平高度且距O點為l的O′點由靜止釋放，求小球此后相對豎直方向向右側(cè)擺起的最大角度大小。【答案】(1)負(fù)電，；(2)-0.6El；(3)；(4)arcsin=16【解析】【詳解】(1)由圖可知，小球受到的電場力方向向左，電場方向向右，所以小球帶負(fù)電。小球受三個力作用處于平衡狀態(tài)，有解得(2)OA兩點間的電勢差為UOA=-Elsin37°=-0.6El(3)小球從水平位置到豎直方向的過程中重力和電場力做功，根據(jù)動能定理得聯(lián)立方程，解得(4)小球從最低點向右側(cè)擺起到最大角度時最大角度為θ，由動能定理可得聯(lián)立方程，解得或（舍去）則可得16.如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈，ab邊和cd邊的長度L1=50cm，bc邊和ad邊的長度L2=20cm，匝數(shù)n=100匝，線圈的總電阻r=10Ω，線圈位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T的勻強(qiáng)磁場中。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接。初始狀態(tài)時線圈平面與磁場方向平行，現(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OOˊ以角速度ω=400rad/s勻速轉(zhuǎn)動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。(1)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，寫出電阻R兩端電壓隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式；(2)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，寫出ab邊所受安培力大小隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式；(3)求維持線圈勻速轉(zhuǎn)動1圈，所需外力做的功W。（保留三位有效數(shù)字）

【答案】(1)；(2)；(3)3.14J【解析】【詳解】(1)感應(yīng)電動勢的最大值電阻R兩端電壓最大值電阻R兩端電壓隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式(2)通過電阻R的電流的瞬時值ab邊所受安培力大小隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動1圈時產(chǎn)生的熱量為代入數(shù)據(jù)解得17.如圖為某人設(shè)計的電吹風(fēng)電路的示意圖，a、b、c、d為四個固定觸點?？蓜拥纳刃谓饘倨琍可同時接觸兩個觸點。觸片P處于不同位置時，電吹風(fēng)可以處于停機(jī)、吹熱風(fēng)、吹自然風(fēng)三種工作狀態(tài)。n1和n2分別是理想變壓器原線圈和副線圈的匝數(shù)。該電吹風(fēng)正常工作時各項參數(shù)如表所示。不考慮小風(fēng)扇電機(jī)的機(jī)械摩擦損耗及溫度對電阻的影響。(1)求小風(fēng)扇工作時變壓器原線圈和副線圈中的電流比；(2)計算電熱絲的電阻；(3)求小風(fēng)扇電機(jī)的效率。

熱風(fēng)時電吹風(fēng)輸入功率P1500W自然風(fēng)時電吹風(fēng)輸入功率P260W小風(fēng)扇額定電壓U60V小風(fēng)扇輸出機(jī)械功率P352W【答案】(1)3：11；(2)110Ω；(3)86.7%【解析】【詳解】(1)根據(jù)變壓器的原線圈、副線圈的匝數(shù)與電壓的關(guān)系n1：n2=220：60=11：3則原線圈和副線圈中的電流比I1:I2=n2：n1=3：11(2)電熱絲的功率P′=500-60=440W由可知，那么電熱絲電阻為(3)求小風(fēng)扇電機(jī)的效率18.XCT掃描是計算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，XCT掃描機(jī)可用于對多種病情的探測。圖甲是某種XCT機(jī)主要部分的剖面圖，其中產(chǎn)生X射線部分的示意圖如圖乙所示。圖乙中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)場S：經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進(jìn)，打到水平圓形靶臺上的中心點P，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）。已知MN兩端的電壓為U0，偏轉(zhuǎn)場區(qū)域水平寬度為L0，豎直高度足夠長，MN中電子束距離靶臺豎直高度為H，忽略電子的重力影響，不考慮電子間的相互作用及電子進(jìn)入加速電場時的初速度，不計空氣阻力。(1)若偏轉(zhuǎn)場S為在豎直平面內(nèi)豎直向上的勻強(qiáng)電場，要實現(xiàn)電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度方向與水平方向夾角為30°，求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1的大?。?2)若偏轉(zhuǎn)場S為在豎直平面內(nèi)豎直向上的勻強(qiáng)電場，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場強(qiáng)度為E時電子恰好能擊中靶臺P點。①求P點距離偏轉(zhuǎn)場右邊界的水平距離L的大小；②在儀器實際工作時，電壓U0會隨時間成正弦規(guī)律小幅波動，波動幅度為U，周期為T，如圖丙所示。這將導(dǎo)致電子打在靶臺上形成一條