内容发布更新时间 : 2024/12/24 3:22:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1

(3) 由图象可得该电源的电动劳E= V，内阻r= Ω.

(4)实验电路测得的电源内阻的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.

四、计算题，本题共3小题，共计58分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

13.(18分)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求：

(1)线圈中的感应电流的大小和方向； (2)电阻R两端电压及消耗的功率； (3)前4s内通过R的电荷量。

14.(20分)如图(甲) 所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力下作用，并保持拉力的功率恒为4W.从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图(乙)为安培力与时间的关系图像。试求：

2

1

(1)金属棒的最大速度；

(2)金属棒的速度为3m/s时的加速度； (3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.

15.(20分)如图所示，在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a，垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度的大小为B；在第三象限存在与y轴正方向成θ=60°角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P(-

13a，-a)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF

22射出；将粒子源沿直线PO移动到Q点时，所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求：

(1)匀强电场的电场强度； (2)PQ的长度；

(3)若仅将电场方向顺时针转动60°，粒子源仍在PQ间移动并释放粒子，试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。

2

1

物理试题答案

1 C 2 B 3 D 4 B 5 C 6 BD 7 AD 8 BD 9 BCD 10 BC 11.(1)2.25（3分）；（2）遮光条到光电门的距离L（3分）；（3）A（3分）；（4）

1-F（3分）. t212.（1）如图乙所示（3分）；（2）如图丙所示（3分）；（3）17.9～18.3（3分）；（4）大于（3分）.

13.（1）0.02A，逆时针；（2）0.08V，0.0016W；（3）0.08C 14.解：(1)金属棒速度最大时，所受合外力为零，即F=BIL 而P?Fvm，I?解出vm?4m/s

(2)速度为3m/s时，感应电动势E=BLv=3V.

BLvm R?rE，F安?BIL R?rP4金属棒受到的拉力F??N v3电流I?根据牛顿第二定律F?F安?ma 计算得出a?35m/s2 121212mvm?mv0 22(3)在此过程中，由动能定理得：Pt?W安?2

1

解得W安=6.5J 则QR??W安=3.25J 215.（1）粒子源在P点时，粒子在电场中被加速 根据动能定理 有 qEa?12mv1 2解得v1?2qEa m粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 有v12qv1B?m R1由几何关系知，半径R1?a?2a cos?2qB2a解得 E? m（2）粒子源在Q点时，设OQ=d 根据动能定理 有 qEd?12mv2 22v2根据牛顿第二定律 有qv2B?m R2粒子在磁场中运动轨迹与边界EF相切，由几何关系知 R2cos60??R2?a得R2?联立解得d?2a 3a 98a长度PQ=OP-OQ=d? 9（3）若将电场方向变为与y轴负方向成θ=60°角，由几何关系可知，粒子源在PQ间各点处，粒子经电场加速后到进入磁场时的速率与原来相等，仍为v1、v2。从P、Q点发出的粒子半径仍为R1?2a、R2?从P发出的粒子第一次从y轴上N点射出，由几何关系知轨道正好与EF相切，N点的纵坐标2a 3yN??(a?2R1sin60?)??(1?23)a 同理可求，从Q发出的粒子第一次从y轴上M点射出，M点的纵坐标 2