高二年級下冊期中考試仿真模擬試題（四）含答案詳解新教材人教第二冊物理

高二下學期期中考試仿真模擬試題（四）

一、選擇題（1--8單選，9--12多選）

1.如圖（a）所示，線圈abed在勻強磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生一交流電。電路的

路端電壓隨時間變化規(guī)律如圖（b）所示，不計線圈電阻。則（）

A.0.05s時穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化最慢

B.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過30。，此時產(chǎn)生的電動勢大小為5j^V

C.此交變電流的周期是0.2s,線圈轉(zhuǎn)動的角速度是5〃rad/s

D.圖中交流電壓表的示數(shù)是14.1V

2.如圖所示，同一豎直面內(nèi)有M、N兩點，例N連線與水平方向的夾角6=30。，。點

為MN連線的中點。當MN上方僅存在豎直向下的勻強電場時，質(zhì)子以水平向右的速

度v從。點進入電場，將從N點離開電場；當MN上方僅存在垂直于豎直面向里的勻

強磁場時，質(zhì)子以相同速度"從。點進人磁場，將從M點離開磁場。若質(zhì)子的重力忽

略不計，則電場強度與磁感應強度的比值為（）

O

........法工、4

A.九B.3C,巫VD.1

3332

3.如圖所示，為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀

薄氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡。當通有恒定電流時前后兩個勵磁線圈之

間產(chǎn)生勻強磁場，磁場方向與兩個線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應強度

可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流/來調(diào)節(jié)。適當調(diào)節(jié)U和/,玻璃

泡中就會出現(xiàn)電子束的圓形徑跡。通過下列調(diào)節(jié)，一定能讓圓形徑跡半徑減小的是（）

勵磁線圈

玻璃泡

電子槍

A.減小U,增大/B.增大U,減小/

C.同時減小U和/D.同時增大。和/

4.如圖所示，把一根通電的硬直導線。分，用輕繩豎直懸掛在通電螺線管正上方，直導

線中的電流方向由。向b,忽略導線對硬直導線兩端的彈力，下列說法中正確的是（）

A.閉合開關(guān)S瞬間，硬直導線。端所受安培力向上

B.閉合開關(guān)S后，從上往下看，硬直導線順時針旋轉(zhuǎn)

C.閉合開關(guān)S后，輕繩中的拉力會變小

D.若只增加通電螺線管的線圈匝數(shù)，則硬直導線處于同一位置時所受安培力減小

5.一矩形導線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦交流電如圖

甲所示，導線框電阻不計，匝數(shù)為100匝，把線框產(chǎn)生的交流電接在圖乙中理想變壓器

的A、B兩端，&為熱敏電阻（溫度升高時，其電阻減?。?，R為定值電阻，電壓表為理

想交流電表，則（）

A

甲乙

A.在圖甲的t=0.02s時刻，矩形線圈平面與磁場方向平行

B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為〃=36&sin50R（V）

C.線框轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率最大值為0.36Wb/s

D.用處溫度升高時，電壓表Vi示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大

6.為了測量化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在排污管末端安裝了流量計（流量。為單位

時間內(nèi)流過某截面流體的體積）。如圖所示，長方體絕緣管道的長、寬、高分別為。、b、

C,左、右兩端開口，所在空間有垂直于前后面、磁感應強度大小為B的勻強磁場，在

上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N,污水充滿管道從左向右勻速流動，測得M、

N間電壓為U,污水流過管道時受到的阻力大小是/=其中k為比例系數(shù)，L

為污水沿流速方向的長度，v為污水的流速，則有（）

、一?/小*=八abU

A.污水的流量。

B.金屬板M的電勢一定低于金屬板N的電勢

C.電壓U與污水中的離子濃度有關(guān)

D.左、右兩側(cè)管口的壓強差為始二

he

7.汽車的〃點火線圈〃實際上是一個變壓器低壓直流通過一個開關(guān)輸入初級線圈，在開關(guān)

斷開或閉合的瞬間，將會在次級線圈中產(chǎn)生脈沖高電壓形成電火花圖1和圖2分別是初

級線圈、次級線圈電壓隨時間變化的圖像，則（）

UN

12

O

6‘374

圖1

A.h時刻開關(guān)剛斷開

B.次級線圈的匝數(shù)比初級線圈要多

C.t2至t3間穿過次級線圈的磁通量為零

D.開關(guān)斷開與閉合瞬間次級線圈產(chǎn)生的感應電動勢方向相同

8.圖甲為一種家用門磁防盜報警器，由磁條和主機組成，門窗均可使用.乙圖為其簡化

示意圖，安裝時，將磁條固定在門框上，主機安裝在與其等高的門板邊緣，門關(guān)上時,

兩者剛好靠在一起。當主機開關(guān)閉合時，若門被打開，磁條與主機分離，主機內(nèi)的觸發(fā)

器就會工作，帶動報警器發(fā)出報警聲。下列有關(guān)說法正確的是（）

主機

甲乙

A.觸發(fā)器內(nèi)是一個開關(guān)，當主機與磁條靠近時，開關(guān)是斷開的

B.觸發(fā)器可以由銅制成

C.磁條的兩極對調(diào)后，該報警器不能正常工作

D.本裝置是利用電流的磁效應工作的

9.如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場中，垂直磁場方向固定一邊長為L的正方形線

框abed,線框每邊電阻均為R。將線框的頂點a、b接在電動勢為E、內(nèi)阻為R的電源

上，開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后（）

X。XXbX

A.線框的ad邊和be邊受到的安培力方向相反

B.線框的ab邊與de邊受到的安培力方向相反

C.整個線受到的安培力大小為0

4BEL

D.整個線框受到的安培力大小為-----

10.如圖所示，ef、gh為兩水平放置的相互平行的金屬導軌，ab、cd為擱在導軌上的兩

金屬棒，與導軌接觸良好且無摩擦。當一條形磁鐵從某一高度自由下落向下靠近導軌時,

下列說法正確的是()

A.磁鐵的加速度小于gB.磁鐵的加速度等于g

C.如果下端是N極，兩棒向外運動D.如果下端是S極，兩棒相向靠近

口.如圖所示，平面直角坐標系的第一象限內(nèi)存在著垂直紙面向外、磁感應強度大小為

28的勻強磁場，第四象限內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場。

一帶正電的粒子從原點。以某一速度沿與x軸成30。角方向斜向上射入磁場，且在第一

象限運動時的軌跡圓的半徑為R,已知帶電粒子的質(zhì)量為m,所帶電荷量為q,且所受

重力可以忽略。則()

川

2B

<9xxxx

B

XXX

A.粒子在第一象限和第四象限兩磁場中運動的軌跡圓半徑之比為1:2

2冗m

B.粒子完成一次周期性運動的時間為宣

3qB

C.粒子從。位置入射后第二次經(jīng)過x軸時的位置到坐標原點的距離為3R

D.若僅將粒子的入射速度大小變?yōu)樵瓉淼?倍，則粒子完成一次周期性動的時間將減

少

12.如圖為學校配電房向各個教室的供電示意圖，T為理想變壓器，匕、4為監(jiān)控室供

電端的電壓表和電流表，匕、4為監(jiān)控校內(nèi)變壓器輸出端的電壓表和電流表，R1、R2

為教室的負載電阻，匕、A為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當

長的一段距離，則當開關(guān)s閉合時，以下說法正確的是（）

A.電流表4和A示數(shù)都變大B.電流表A的示數(shù)變大

C.電壓表匕的示數(shù)變小D.電壓表％和匕的示數(shù)都變小

二、實驗題

13.某同學設計了一個加速度計，如圖所示。較重的滑塊2可以在光滑的框架1中平移，

滑塊兩側(cè)用彈簧3拉著；靜止時，兩彈簧為自然長度；R為滑動變阻器，4是滑動片，

它與電阻器任一端間的電阻值都與它到這端的距離成正比。這個裝置實際上是一個加速

度傳感器。工作時將框架固定在被測物體上，使彈簧及電阻R均與物體的運動方向平行,

當被測物體加速運動時，滑塊將在彈簧的作用下，以同樣的加速度運動。通過電路中儀

表的讀數(shù)，可以得知加速度的大小。已知兩個電池E的電動勢相同，均為9V,內(nèi)阻可

以不計；滑塊的質(zhì)量為0.6kg,兩彈簧的勁度系數(shù)均為2xl02N/m,電阻器的全長9.0cm,

被測物體可能達到的最大速度為20m/s2（彈簧在彈性形變內(nèi)），電壓表為指針式直流電

壓表（可視為理想電壓表），零刻度在表盤中央（即可顯示正負電壓），當P端的電勢高

于Q端時，指針向零點右側(cè)偏轉(zhuǎn)，當被測物體的加速度為零時，電壓表的示數(shù)為零；當

被測物體的加速度達到最大時，電壓表的示數(shù)為滿偏量程。

23

(1)當加速度為零時，應將滑動片調(diào)到距電阻器左端cm處；

(2)當物體具有圖示方向的加速度a時;電壓表的指針將向零點(填"左"、

"右")側(cè)偏轉(zhuǎn)；

(3)所給電壓表量程為V；當電壓表示數(shù)為1.5V時，物塊加速度為

__________m/s2

(4)若將電壓表的表盤換成直接表示加速度大小及方向的刻度盤，則表盤的刻度

(填"均勻"、"非均勻”)分布。

14.生活中常使用光控開關(guān)來控制照明電路。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電

阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大,

照度單位為/x)。研究小組測出某光敏電阻在不同照度下的阻值如圖所示。

照度加

(1)根據(jù)圖中曲線，說明阻值隨照度變化的特點。

(2)如圖所示，48、C、D為電磁繼電器的四個接線柱。工作時，應將.

(填"4B"或"C、D")接照明電路。已知電磁鐵線圈的電阻&=30.0。，電流超過

=60mA時可吸合銜鐵。則當線圈兩端電壓超過V時，照明電路開始

工作。

(3)如圖所示，用筆畫線代替導線，完成實物電路連接。已知電源E電動

勢為3V,內(nèi)阻不計，要求當天色漸暗照度降低至l.O(lx)時啟動照明電路，則定值電

阻的取值應為Q。

K

15.如圖所示，粗細均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應強度為B的垂直環(huán)面的勻強磁

場中。圓環(huán)直徑為d,電阻為二的金屬棒ab在開始處與環(huán)相切，使ab始終以垂直于棒

2

的速度”向左運動，當ab端的連線到達圓環(huán)的直徑位置時，問:

(1)ab棒中的電流是多大？

(2)a、b兩端哪端電勢高？岫兩端電勢差為多大？

xxx6x

16.如圖所示，兩條平行的金屬導軌放在絕緣平面上，平面傾角為6=37°,兩導軌間的

距離為d=0.5m,斜面所在區(qū)域有垂直斜面向上的磁場，以與M點等高處。為原點，

沿平行導軌向下方向建立坐標軸，磁感應強度沿無軸方向均勻變化，變化規(guī)律為

B=k°x(e=0.8T/m),金屬棒質(zhì)量m=0/kg、電阻R=0.2Q、長度d=0.5m,

開始時金屬棒靜止在MN處，金屬導軌上端外接一電源，電源可為金屬棒提供恒定電

流/=1A,電流方向如圖所示。，=0時刻由靜止釋放金屬棒，不計導軌電阻，金屬棒

與導軌間的動摩擦因數(shù)為〃=0.5,重力加速度g取10m/s,,sin37°=0.6,

cos37°=0.8,兀取3.14。

（1）判斷金屬棒所受安培力的方向，寫出安培力與龍的關(guān)系式；

（2）求金屬棒下滑的最大距離s；

（3）通過計算證明金屬棒做簡諧運動，并指出簡諧運動的平衡位置；

（4）求金屬棒完成一個周期的運動消耗的電能（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（提示：簡

諧運動的周期公式7=2兀理，&為回復力比例系數(shù)）

17.如圖，光滑絕緣水平桌面上存在相鄰的兩個矩形區(qū)域CDWN與NM/7G,其中

CD=NM=CH=2d、CN=NG=d,兩區(qū)域分別存在豎直向下和豎直向上的勻強磁

場，磁感應強度大小相等。有一足夠長的光滑絕緣弧形軌道的末端固定在。。邊的中點P,

軌道末端切線水平?，F(xiàn)有一帶電量為+4,質(zhì)量為根的小球從距離桌面高為/?的軌道上靜止

釋放，從尸點垂直CO邊進入磁場區(qū)域后，由。點射出。已知小球的電量始終保持不變，

重力加速度大小為g。

(1)求磁感應強度8的大??；

(2)若要使小球能從右邊區(qū)域的G點射出，求小球釋放高度”；

(3)若將右邊區(qū)域的磁場換為勻強電場，電場方向平行于桌面且與夾角為53。指向

MH邊,仍將小球從(2)問中的高度〃釋放，最終小球從G"邊上距G點4處離開電場

2

區(qū)域，求小球從進入磁場到離開電場所用的總時間幾

18.如圖所示,在y軸右側(cè)x=0到x=0.5J區(qū)域存在兩個關(guān)于x軸對稱且電場強度大小均為

E的勻強電場，緊靠電場右方存在著足夠?qū)挼膭驈姶艌觫?，在y軸左側(cè)存在一半徑為d、圓

心坐標為(-40)的勻強磁場②，勻強磁場②外側(cè)緊貼一圓心角夕=270。的絕緣剛性圓筒,

圓筒關(guān)于x軸對稱放置。一質(zhì)量為m、電荷量為一q的帶電粒子以速度為=巨%從(0,0.5d)

m

的A點水平射入勻強電場，粒子經(jīng)過勻強磁場①區(qū)域后恰好從(0,-0.5d)點由另一個勻

強電場水平飛出。已知勻強磁場②區(qū)域的磁感應強度大小為瓦，勻強電場的電場強度大小

后=遜眩，不計粒子重力，粒子在圓筒壁上碰撞反彈時無能量損失.求：

(1)帶電粒子在第一象限離開電場的坐標；

(2)勻強磁場①區(qū)域中的磁感應強度大小歷；

(3)不計粒子碰撞反彈的時間，粒子從A點出發(fā)到第一次回到A點的總時間。

高二下學期期中考試仿真模擬試題（四）參考答案

1.B

【詳解】

A.由題圖（b）可知0.05s時路端電壓達到峰值，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢達到峰值，此時

穿過線圈的磁通量為0,磁通量變化最快，故A錯誤；

B.從圖示位置開始計時，線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式可寫為

E=Emsincot

當線圈轉(zhuǎn)過30。時，產(chǎn)生的感應電動勢大小為

E=Emsinax-10拒xsin30"V=50V

故B正確；

C.由題圖（b）可知，此交變電流的周期為T=0.2s,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為

<y=空=1Oitrad/s

T

故C錯誤；

D.圖中交流電壓表的示數(shù)為交變電壓的有效值，即

u=2p^v=i（）v

V2

故D錯誤。

故選B?

2.B

【詳解】

設M0與。N長度均為L,質(zhì)子在勻強電場中做類平拋運動，有

Lsin6?=-嗎2

2m

Lcos0=vt

得到

_2mv2sin0

E=------------

eLcos0

質(zhì)子在勻強磁場中做勻速圓周運動，有

Rsin0^-L

2

得至U

_2772vsin0

D—

eL

得至U

_E—___v__—_4y

Bcos203

故選Bo

3.A

【詳解】

根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合安培定則判斷出勵磁線圈中電流方向是順時針方向，電子

在加速電場中加速，由動能定理有

電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，有

eBvo=m—

解得

_mvQ_1\2mU

r~e

減小電子槍的加速電壓u,增大勵磁線圈中的電流/從而導致電流產(chǎn)生的磁場B增大，都可

以使電子束的軌道半徑變小。

故選A。

4.B

【詳解】

A.由安培定則可知螺線管左端為S極、右端為N極，直導線。端處磁感線斜向左下方，由

左手定則可知，直導線。端所受安培力垂直紙面向里。選項A錯誤；

B.同理可得，直導線b端所受安培力垂直紙面向外，所以，從上往下看，硬直導線順時針

旋轉(zhuǎn)。選項B正確；

C.用特殊位置分析法，直導線順時針旋轉(zhuǎn)后，達到其電流方向與螺線管最近處的電流方向

同向平行，而同向電流相互吸引，所以，輕繩中的拉力會變大。選項C錯誤；

D.增加通電螺線管的線圈匝數(shù)，其周圍的磁感強度將增大，直導線處于同一位置時所受安

培力增大。選項D錯誤。

故選B。

5.D

【詳解】

A.由圖甲可知在t=0.02s時刻，電壓”0,即磁通量變化量為零，此時線框處于中性面上,

線框平面與磁場方向垂直，選項A錯誤；

B.由圖知最大電壓360V,交流電的周期為T=0Q2s,則

2萬2萬

a)=—=——rad/s=100^rad/s

T0.02

所以變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為

u=36>/2sin100^/(V)

選項B錯誤;

C.根據(jù)E,〃=N——可得線框轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率最大值為

Ar

絲=%=g1wb/s=0.36V2Wb/s

ArN100

選項c錯誤；

D.原副線圈電壓比不變，原線圈電壓不變，則副線圈電壓不變。Rt處溫度升高時，阻值減

小，電流增大，則N電壓增大，而副線圈電壓不變，所以V2示數(shù)減小，則電壓表Vl、V2示

數(shù)的比值增大，選項D正確。

故選D。

6.D

【詳解】

AC.由于穩(wěn)定狀態(tài)下

Eq-qvB

可得上下兩極板間的電壓

U=Ec=Bvc

可知電壓U與污水中的離子濃度無關(guān)，而流量

A、C錯誤；

B.根據(jù)左手定則，金屬板M的電勢一定高于金屬板N的電勢，B錯誤;

D,由于液體勻速流動，因此

l\pbc-f

左、右兩側(cè)管口的壓強差

,fkav2

Ap=—=-------

behe

D正確。

故選D。

7.B

【詳解】

A.根據(jù)圖像可知h時刻開關(guān)剛閉合。故A錯誤；

B.依題意需要用低電壓產(chǎn)生高電壓電火花，則需要次級線圈的匝數(shù)比初級線圈要多，故B

正確；

C.t2至t3間穿過次級線圈的磁通量不為零，磁通量的變化量為零，故C錯誤；

D.根據(jù)圖像可知斷開瞬間電壓相反，感應電動勢方向相反，故D錯誤。

故選B。

8.A

【詳解】

A.門關(guān)上時，磁條與主機剛好靠在一起，此時報警器不工作，說明電路是斷開的；當主機

開關(guān)閉合時，若門被打開，磁條與主機分離，主機內(nèi)的觸發(fā)器就會工作，帶動報警器發(fā)出報

警聲，說明此時觸發(fā)器內(nèi)開關(guān)是閉合的，選項A正確；

B.觸發(fā)器與磁條之間存在磁力的作用，所以觸發(fā)器不可能是銅制成的，因為銅沒有磁性，

選項B錯誤；

C.無論磁條哪個磁極靠近觸發(fā)器，都存在磁力作用，所以兩極對調(diào)后，該報警器仍能正常

工作，選項C錯誤；

D.本裝置是利用磁體能夠吸引磁性物體的特點工作的，選項D錯誤；

故選Ao

9.AD

【詳解】

A.線框ad、be邊中的電流方向相反，受到的安培力方向相反，選項A正確；

B.線框。b邊與de邊中的電流方向相同，所受的安培力方向相同，選項B錯誤;

CD.設a、b間電阻為r,則

1—=1-1-1-

rR3R

所以

3

r=-R

4

根據(jù)閉合電路歐姆定律干路電流

,E4E

I=---------=----

所以安培力

小如竺也

7/?

選項D正確、C錯誤。

故選AD。

10.AD

【詳解】

AB.根據(jù)楞次定律的推論"阻礙相對運動"，則磁鐵下落過程所受安培力向上，所以磁鐵的加

速度小于g,則A正確；B錯誤;

CD.根據(jù)楞次定律的推論"增縮減擴"，由磁鐵下落過程中，通過閉合回路的磁通量增大，則

兩棒相向靠近，與磁鐵的N、S方向無關(guān)，所以D正確；C錯誤;

故選AD。

11.AC

【詳解】

A.根據(jù)帶電粒子在磁場中勻速圓周運動的特點

2

Dmv

q叫產(chǎn)下

得

R^—

qB。

所以粒子在第一和第四象限中運動的軌跡半徑之比為

R]:R4=1:2

A正確;

B.記粒子在第一象限和第四象限中運動周期分別為工和刀，由于粒子在磁場中的圓周運動

軌跡都是劣弧，軌跡所對圓心角均為60°,所以粒子完成一次周期性運動時間

B錯誤;

C.粒子在第四象限中運動的軌跡半徑

R4=24=2R

根據(jù)幾何關(guān)系得粒子從。位置入射后第二次經(jīng)過x軸時的位置到坐標原點的距離為3R,C

正確；

D.若僅改變粒子運動速率，則粒子在磁場中運動的周期與速率無關(guān)，所以粒子完成一次周

期性運動的時間間隔不變，D錯誤；

故選AC。

12.BC

【詳解】

BD.理想變壓器所輸入電壓不變，匝數(shù)不變，則輸出電壓〃2=，口也不變，電壓表匕讀

數(shù)不變，當開關(guān)S閉合后，副線圈的總電阻減小，所以副線圈的總電流/2==增大，則

%

電流表4讀數(shù)增大，由可知電流表A的示數(shù)變大，B正確；D錯誤；

CD.由于副線圈的總電流八==增大，配電房和教室間有相當長的一段距離，考慮導線

人副

的電阻則導線損失的電壓線增大，則電壓表匕的示數(shù)。3=4—△。線變小，所以4示

數(shù)都變小，A錯誤，C正確。

故選BC。

13.4.5左65均勻

【詳解】

⑴口］當加速度為零時，滑塊應處于電阻器的中央，電阻器的全長9.0cm,則應將滑動片調(diào)

到距電阻器左端4.5cm處。

(2)［2］當物體具有圖示方向的加速度。時，滑塊所受的彈簧的拉力的合力向右，滑塊向左移

動.根據(jù)順著電流方向電勢降低，可知P端的電勢低于Q點的電勢，則電壓表的指針將向

零點左側(cè)偏轉(zhuǎn).

⑶⑶⑷設加速度最大時，滑塊向左移動的距離為x,根據(jù)牛頓第二定律得：

2kx-mam

得

0.6>2°

=0.03m=3cm

2k2x2x10?

此時電壓表的讀數(shù)為:

(/=--2￡=^x2x9V=6V

L9cm

所以電壓表量程為6V,當電壓表示數(shù)為1.5V時，根據(jù)以上分析可知，此時位移0.75cm,故

此時加速度

八里=5曲

m

(4)[5]設加速度為。時，電壓表的讀數(shù)為U,則:

2kx=ma,U=—?2E

L

聯(lián)立解得:

U=W

kL

由于。與。成正比，所以表盤的刻度應均勻。

14.光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而非線性減小c、D1.8

1、

導

【詳解】

⑴囚根據(jù)圖中曲線可知光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而非線性減小。

(2)⑵⑶工作時，應將"C、D”接照明電路，當銜鐵吸合時C、。接通，照明電路開始工作，此

時線圈兩端電壓必須超過

U=-1.8V

⑶⑷

⑸天色越暗，光敏電阻的阻值越大，但要求電磁鐵線圈中的電流也越大，故電磁鐵線圈應

與光敏電阻并聯(lián)，當光照降低至L01X時，查出光敏電阻阻值為20Q,故當兩端電壓

U=1.8V

時，其電流為

=90mA

所求定值電阻為

R=^^=8.0Q

4+4

,、4Bdv,、3-Bdv

15.(1)-----；(2)。￥而圖；-----

3r3

【詳解】

(1)岫棒的感應電動勢為

E=Bdv

ab棒中的電流為

111r

_________|_______

%rr4

22

聯(lián)立解得

4-Bdv

T1=----

3r

(2)由右手定則可判通過ab棒中的電流方向由b指向a,由于ab棒相當于電源，則a點

電勢高；

ab兩端電勢差為

代入數(shù)據(jù)解得

_Bdv

Uab-c

16.(1)沿導軌向上，招=0.4xN；(2)s=lm；(3)見解析,0.5m；(4J1.43J

【詳解】

(1)由左手定則可知，金屬棒所受安培力的方向沿導軌向上，大小為

FA=BIL=knxId=0AxN

⑵安培力隨X均勻變化，金屬棒下滑距離s時，平均安培力做的功為

wk^Id_s

A2

根據(jù)動能定理有

mgssin0—/umgscos0-WA=0

解得s=Imo

⑶當

x=—=0.5m

2

時，合力滿足

Fa=mgsin0-/nmgcos。-k。+Id=0

在其他位置時

's

F合-mgsin0—/dingcos0-kxld-k。/J-kxld=-kjdX——=—kx'

()nI2

即金屬棒做以x=0.5m為平衡位置的簡諧運動。

⑷金屬棒做筒諧運動的周期為

m.\m

T=27i—=2兀------=71S

kVk0Id

消耗的電能

IV=2jumgscos0+I~RT=1.43J

八2md2gh__25.、/534d6d

(1)B=—(2)H=—h；(3)t=36072^+2572^

qd4

【詳解】

(1)設小球到達P點時速度為%，由動能定理得

mgh=^mvl

在磁場中軌道半徑為6

2

加環(huán)

qv°DB=—

由幾何關(guān)系可得

d

41=—2

可得

2my[2gh

LJ-

qd

c

（2）根據(jù)對稱，要讓小球經(jīng)過G點，運動軌跡必經(jīng)過NM上距N距離為4的點，軌道半

2

徑為G

由幾何關(guān)系

可得

5d

—

qvB=^~

ri

mgH=^mv2

可得

（3）小球在磁場中運動軌跡的圓心角a=53。，設小球在磁場中運動時間為內(nèi)

o

仍

T=-2----

v

小球經(jīng)過NM線時，速度與NM的夾角。

八

cos0--d

R

可得

9=37。

可知小球速度與電場方向垂直，做類平拋運動，設在電場中運動時間為L，沿v方向運動的

位移為X,則

x=c/sin37°

x=vt2

總時間

t=tt+t2

可得

53nd6d