重慶市第十一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末物理 Word版含解析.docx

《重慶市第十一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末物理 Word版含解析.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

重慶市第十一中學(xué)校高2024屆高二上期期末考試物理試卷一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.比值定義法指在定義一個(gè)物理量的時(shí)候采用比值的形式定義，其基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變。下列公式中，不屬于比值定義法定義的物理量有（　?。〢.電流B.電勢(shì)C.電場(chǎng)強(qiáng)度D.磁感應(yīng)強(qiáng)度【答案】A【解析】【詳解】A．由歐姆定律可知，通過(guò)某段導(dǎo)體的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比，則電流屬于決定式，不屬于比值定義式，故A符合題意；B．電勢(shì)與電勢(shì)能及電荷量均無(wú)關(guān)，所以電勢(shì)屬于比值定義式，故B不符合題意；C．電場(chǎng)強(qiáng)度E由電場(chǎng)本身決定，與電荷量以及電荷受到的電場(chǎng)力無(wú)關(guān)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度屬于比值定義式，故C不符合題意。D．磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定與電流元以及電流元受到的力無(wú)關(guān)，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度屬于比值定義式，故D不符合題意。故選A。2.如圖所示是一對(duì)不等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，虛線是以正點(diǎn)電荷為圓心的一個(gè)圓，M、N為圓上的兩點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱(chēng)，由圖可知（　?。?A.P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定沿切線向上C.在M點(diǎn)靜止釋放的正點(diǎn)電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)D.虛線圓環(huán)為等勢(shì)面，M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，由圖可知，P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同，一定沿切線向上，故B正確；C．因MP之間的電場(chǎng)線是曲線，則在M點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)正的試探電荷，電荷不會(huì)沿電場(chǎng)線通過(guò)P點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)公式，再由圖可知，點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度大小不相等，則虛線圓環(huán)不是等勢(shì)面，M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等，故D錯(cuò)誤。故選B。3.（地磁場(chǎng)）中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M(jìn)一步研究表明，地球周?chē)卮艌?chǎng)分布示意圖如圖結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法正確的是（　　）A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理南極附近C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D.若地磁場(chǎng)是由地球本身帶電，因自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，則地球必帶正電【答案】A【解析】【詳解】A．地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合，而是有一定的夾角，即為磁偏角，故A正確；B．磁場(chǎng)是閉合的曲線，地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近，故B錯(cuò)誤； C．磁場(chǎng)是閉合的曲線，地球磁場(chǎng)從南極附近出發(fā)，從北極附近進(jìn)入地球，組成閉合曲線，不是地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行，故C錯(cuò)誤；D．地球自西向東轉(zhuǎn)，地磁的南極在地理的北極附近，根據(jù)左手定則結(jié)合安培環(huán)流假說(shuō)可知形成地磁場(chǎng)的原因可能是帶負(fù)電的地球自轉(zhuǎn)引起的，故D錯(cuò)誤。故選A。4.圖甲是我校學(xué)生在應(yīng)用洛倫茲力演示儀調(diào)節(jié)電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖乙所示，電子槍水平向左射出電子束，使玻璃泡中稀薄的氣體發(fā)出輝光，顯示出電子的徑跡。設(shè)電子的電量為e，質(zhì)量為，電子槍的加速電壓為，兩線圈之間的磁感強(qiáng)度為B，方向垂直紙面，忽略電子所受重力及電子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.圖乙中磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力對(duì)電子做正功C.電子從電子槍出射的速度為D.增大電子槍的加速電壓為U，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不變【答案】D【解析】【詳解】A．由左手定則可知，圖乙中磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，故A錯(cuò)誤；B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力始終與速度方向垂直，對(duì)電子不做功，故B錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能定理可得解得電子從電子槍出射的速度為故C錯(cuò)誤；D．由和，可得電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期 與加速電壓為U無(wú)關(guān)，故D正確。故選D。5.如圖所示，真空中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一等腰直角三角形，AC和BC之間的距離均為，在A、B點(diǎn)分別固定等量同種點(diǎn)電荷，電荷量為，已知靜電力常量，重力忽略不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.AB之間的庫(kù)侖力方向沿連線向內(nèi)B.AB之間的庫(kù)侖力大小為C.C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下D.C點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，A、B點(diǎn)分別固定等量同種點(diǎn)電荷，AB之間的庫(kù)侖力方向沿連線向外，故A錯(cuò)誤；B．由庫(kù)侖定律可得，AB之間的庫(kù)侖力大小為由幾何關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意可知，在A、B點(diǎn)分別固定等量同種點(diǎn)電荷，在C點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)，如圖所示 由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得由電場(chǎng)的疊加原理可知，C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樽笙?，大小為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、滑動(dòng)變阻器滑片位于某位置時(shí)，水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，燈泡L正常發(fā)光。現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器滑片由該位置向a端滑動(dòng)過(guò)程中（　?。〢.燈泡將變亮B.電壓表的示數(shù)減小CR中有電流流過(guò)，方向豎直向上D.可通過(guò)減小兩極板間的距離使液滴繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài)【答案】C【解析】【詳解】A．將滑片由該位置向a端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，電路的總電阻增大，干路電流減小，則燈泡將變暗。故A錯(cuò)誤；B．干路電流減小，電源內(nèi)電壓減小，外壓增大，電壓表的示數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；C．干路電流減小，內(nèi)電壓和燈泡兩端電壓減小，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓增大，電容器兩極板間電壓增大，電容器充電，則R中有電流流過(guò)，方向豎直向上，故C正確； D．電容器兩極板間電壓增大，液滴所受電場(chǎng)力增大；如果減小兩極板間的距離，由，可知液滴所受電場(chǎng)力增大，液滴向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。7.疫情期間核酸檢測(cè)時(shí)，醫(yī)務(wù)人員需要用手機(jī)掃描群眾渝康碼，為了保證手機(jī)電量充足，往往要攜帶一個(gè)智能充電寶隨時(shí)對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電。某醫(yī)務(wù)人員使用的充電寶參數(shù)見(jiàn)下表，其中轉(zhuǎn)化率是指放電量與容量的比值下列說(shuō)法正確的是（　?。┤萘?0000mAh=3.6×104C邊充邊放否輸入電壓、電流5V，2A轉(zhuǎn)換率0.6A.該充電寶最多能儲(chǔ)存的能量為3.6×104JB.該充電寶電量從零到完全充滿(mǎn)電的時(shí)間約為5hC.為充電寶充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.該充電寶給電量為零，容量為3000mAh的手機(jī)充電，則理論上能充滿(mǎn)3次【答案】B【解析】【詳解】A．該充電寶的電動(dòng)勢(shì)為5V，可得最多能儲(chǔ)存的能量為A錯(cuò)誤；B．輸入電流為2A，該充電寶電量從零到完全充滿(mǎn)電的時(shí)間約為B正確；C．充電寶充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和內(nèi)能，C錯(cuò)誤；D．充電寶的轉(zhuǎn)換率為0.6，所以給電量為零，容量為3000mAh的手機(jī)充電，理論上可充電次數(shù)為 D錯(cuò)誤。故選B8.真空區(qū)域有寬度為L(zhǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，MN、PQ是磁場(chǎng)的邊界。質(zhì)量為m、電荷量為的粒子（不計(jì)重力）從MN邊界某處射入磁場(chǎng)，剛好沒(méi)有從PQ邊界射出磁場(chǎng)，當(dāng)再次從MN邊界射出磁場(chǎng)時(shí)與MN夾角為30°，則（　?。〢.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與MN邊界的夾角為60°B.粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度為60°C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子能從PQ邊界射出磁場(chǎng)時(shí)的速度大于【答案】D【解析】【詳解】A．由對(duì)稱(chēng)性可知，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與MN邊界的夾角為，A錯(cuò)誤；B．由圖可知粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 B錯(cuò)誤；C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C錯(cuò)誤；D．由幾何關(guān)系可知，粒子剛好沒(méi)有從PQ邊界射出磁場(chǎng)的半徑為r，滿(mǎn)足解得由洛倫茲力提供向心力解得要使粒子能從PQ邊界射出磁場(chǎng)，則滿(mǎn)足化簡(jiǎn)可得D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分。9.下圖中是關(guān)于磁場(chǎng)中的一些實(shí)際應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.圖甲是回旋加速器，要想粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可增加D形盒的半徑B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)，圖中A極板是發(fā)電機(jī)的正極，B極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極 C.圖丙是速度選擇器，不僅能選出速度的粒子，還能區(qū)分粒子的正負(fù)D.圖丁是奧斯特證明電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)線通電后，其正下方小磁針的N極將向紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)公式，解得粒子獲得的最大動(dòng)能可知要想粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可增加D形盒的半徑，故A正確；B．由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，A板是電源的負(fù)極，B板是電源的正極，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)此速度選擇器，速度的方向必須由左向右，由，可得能選出速度的粒子，不能區(qū)分粒子的正負(fù)，故C錯(cuò)誤；D．圖丁中導(dǎo)線通電后，根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線下方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，正下方小磁針的N極向紙面里轉(zhuǎn)動(dòng)，故D正確。故選AD。10.在冶金、礦山、水泥、熱電廠、建材、鑄造、化工、煙草等工業(yè)中，為了分離工業(yè)廢氣中殘留的粉塵，常常會(huì)使用靜電除塵設(shè)備。如圖所示為某靜電除塵裝置的內(nèi)部簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，已知電極端為負(fù)極，圖中實(shí)線是兩電極間的等差等勢(shì)面，虛線是某一帶電的煙塵微粒僅在電場(chǎng)力作用下向集塵板遷移的軌跡，A、B是軌跡上的兩點(diǎn)，對(duì)該煙塵微粒，下列說(shuō)法正確的是（　　） A.煙塵微粒帶正電B.煙塵微粒在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.煙塵微粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能D.煙塵微粒在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度【答案】BC【解析】【詳解】A．煙塵微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)，并與場(chǎng)強(qiáng)平行，因?yàn)殡姌O端為負(fù)極，所以由此判斷，煙塵微粒受到的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，因此煙塵微粒帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；B．等差等勢(shì)面的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由圖可知，煙塵微粒在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，B正確；CD．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，所以煙塵微粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，煙塵微粒在A點(diǎn)的速度小于在B點(diǎn)的速度，即C正確，D錯(cuò)誤。11.如圖所示，一質(zhì)量為、帶電荷量為的小球，以速度沿兩正對(duì)帶電平行金屬板MN（板間電場(chǎng)可看成勻強(qiáng)電場(chǎng)）左側(cè)某位置水平向右飛入，已知極板長(zhǎng)，兩極板間距為，不計(jì)空氣阻力，小球飛離極板后恰好由A點(diǎn)沿切線進(jìn)入豎直光滑絕緣圓弧軌道ABCD，AC、BD為圓軌道的直徑，在圓軌道區(qū)域有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與MN間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。已知，，，下列說(shuō)法正確的是（　　）A.小球在A點(diǎn)的速度大小為4m/sB.MN兩極板間的電勢(shì)差為C.小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度大小為5m/sD.軌道半徑時(shí)小球不會(huì)在ABCD區(qū)間脫離圓弧軌道【答案】BCD【解析】【詳解】A．因?yàn)樾∏蝻w離極板后恰好由A點(diǎn)沿切線進(jìn)入豎直光滑絕緣圓弧軌道，所以小球在A 點(diǎn)的速度大小為A錯(cuò)誤；B．帶電小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則有解得因?yàn)樗?，小球所受電?chǎng)力向上，又因?yàn)樾∏驇д?，所以?chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，則有對(duì)帶電小球受力分析，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得所以，MN兩極板間的電勢(shì)差為B正確；C．小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得又因?yàn)榇霐?shù)據(jù)解得，小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度大小為C正確；D．設(shè)電場(chǎng)力和重力的合力與豎直方向的夾角為，則 解得若小球恰好運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)時(shí)速度為，在等效最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)能定理聯(lián)立解得，臨界半徑為所以，當(dāng)軌道半徑時(shí)，小球不會(huì)在ABCD區(qū)間脫離圓弧軌道。D正確。故選BCD。三、非選擇題：共53分。12.疫情期間為了實(shí)現(xiàn)“停課不停學(xué)”，重慶全體師生通過(guò)電腦、平板進(jìn)行線上教學(xué)。小明同學(xué)在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)時(shí)突然產(chǎn)生疑惑“電腦的電池是什么？”。經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)電腦、平板、手機(jī)這一類(lèi)用電器的電池是蓄電池，于是決定測(cè)量一節(jié)電動(dòng)勢(shì)約為3V的蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。A．量程是0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表；B．量程是15V，內(nèi)阻是30kΩ的電壓表；C．量程是3V，內(nèi)阻是6kΩ的電壓表；D．阻值為0~10Ω，額定電流為2A的滑動(dòng)變阻器；E．定值電阻2Ω，額定功率4W；F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選擇___________（填器材代號(hào)）；（2）用題目中的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的U—I圖線如圖所示，由圖線可得該蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 【答案】①.C②.2.9③.3.0【解析】【詳解】（1）[1]一節(jié)電動(dòng)勢(shì)約為3V，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選擇C。（2）[2][3]由閉合電路歐姆定律可得E=U＋I(xiàn)(R＋r)解得U=E－I(R＋r)由圖像可知該蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=2.9V內(nèi)阻13.某同學(xué)想用伏安法測(cè)量某種粗細(xì)均勻合金材料的電阻率，準(zhǔn)備的器材有：A.電源（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻可忽略）B.電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5）D.電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3）E.滑動(dòng)變阻器（，額定電流）F.滑動(dòng)變阻器（，額定電流2A）G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干小組同學(xué)將器材按圖（甲）連接后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題： （1）圖甲電路中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________，開(kāi)關(guān)應(yīng)與_______連接（選填“a”或“b”），測(cè)量的電阻與真實(shí)值相比___________（選填“偏大”“相等”“偏小”）；（2）測(cè)量過(guò)程中，某同學(xué)拍攝了一張電流表表盤(pán)的讀數(shù)，如圖乙所示，其讀數(shù)為_(kāi)________A；（3）用螺旋測(cè)微器測(cè)材料的直徑，如圖丙所示，該材料的直徑為_(kāi)_________；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小組同學(xué)在坐標(biāo)紙上作出圖像如圖丁所示，又測(cè)出材料接入電路部分的長(zhǎng)度為2m，可估算出該合金材料的電阻率最接近下列數(shù)據(jù)中的為_(kāi)__________（填選項(xiàng)前的符號(hào)）。 A.B.C.D.【答案】①.F②.b③.偏小④.0.50⑤.0.640⑥.B【解析】【詳解】（1）[1]在該實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法，為了使電表示數(shù)變化明顯，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇，即圖甲電路中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F；[2]根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，金屬絲的電阻約為幾歐姆，則所以，電流表應(yīng)采用外接法，即開(kāi)關(guān)應(yīng)與連接；[3]該電路采用電流表外接法，由于電壓表的分流作用，導(dǎo)致電流表的測(cè)量值大于流過(guò)金屬絲的真實(shí)電流，由可知，測(cè)量的電阻與真實(shí)值相比偏小。（2）[4]由于電流表選擇的量程為0.6A，分度值為0.02A，則電流表的示數(shù)為0.50A。（3）[5]螺旋測(cè)微器的示數(shù)為（4）[6]由歐姆定律得由電阻定律得其中聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)解得，該合金材料的電阻率為故選B。 14.如圖所示，質(zhì)量為m=0.4kg的金屬桿垂直放置于寬的平行金屬導(dǎo)軌上，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿與磁場(chǎng)方向垂直，定值電阻，其余電阻均不計(jì)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，金屬桿剛好不滑動(dòng)，已知?jiǎng)幽Σ烈蛩兀畲箪o摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，。求：（1）金屬桿受到的安培力F；（2）內(nèi)電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮浚?）2N；（2）7680J【解析】【詳解】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，金屬桿剛好不滑動(dòng)，安培力等于最大靜摩擦力（2）由安培力，可得電路中電流內(nèi)電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的焦耳熱15.小明同學(xué)在玩一個(gè)會(huì)發(fā)光的電動(dòng)玩具汽車(chē)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：?jiǎn)?dòng)電源，電動(dòng)機(jī)正常工作，車(chē)輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)不小心卡住車(chē)輪時(shí)，車(chē)燈會(huì)變暗。玩具汽車(chē)的簡(jiǎn)化電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，，車(chē)輪電動(dòng)機(jī)的額定電壓，額定功率，線圈電阻。則：（1）玩具汽車(chē)正常工作時(shí)，流過(guò)燈泡的電流；（2）玩具汽車(chē)被卡住后，流過(guò)燈泡的電流；（3）玩具汽車(chē)卡住前后，燈泡消耗功率的減少量。【答案】（1）1A；（2）；（3）4.5W【解析】 【詳解】（1）玩具汽車(chē)正常工作時(shí)，電源內(nèi)壓通過(guò)電源的電流玩具汽車(chē)正常工作時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流流過(guò)燈泡的電流（2）燈泡的電阻為玩具汽車(chē)被卡住后，電動(dòng)機(jī)可視為純電阻，燈泡與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)的電阻電路中的總電流由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知流過(guò)燈泡的電流（3）玩具汽車(chē)卡住前，燈泡消耗功率玩具汽車(chē)卡住前后，燈泡消耗功率燈泡消耗功率的減少量16.在對(duì)微觀粒子的研究中，對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制是一項(xiàng)重要的技術(shù)要求，設(shè)置適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)和磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)這種要求是可行的做法。如圖甲所示的平面處于勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度 隨時(shí)間做周期性變化的圖像如圖乙所示。軸正方向?yàn)榈恼较颍怪奔埫嫦蚶餅榈恼较?。若在坐?biāo)原點(diǎn)O處有一粒子P，其質(zhì)量和電荷量分別為和。在時(shí)刻靜止釋放粒子P，它將能在周期性變化的電磁場(chǎng)中周期性的運(yùn)動(dòng)下去。（不計(jì)粒子的重力，不計(jì)由于電場(chǎng)、磁場(chǎng)突變帶來(lái)的其它效應(yīng)）求：（1）粒子P首次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大?。唬?）若，求粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期以及一個(gè)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總路程；（3）若在（）時(shí)刻釋放P，求粒子P速度為零時(shí)的縱坐標(biāo)（可用，，，表示）?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）和（，，）【解析】【詳解】（1）粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有，解得粒子P首次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小為（2）若，粒子在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力可得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為 聯(lián)立解得可知在內(nèi)向軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，在內(nèi)向軸負(fù)方向減速到速度為零剛好到達(dá)軸，在由于粒子靜止不受洛倫茲力，該段時(shí)間內(nèi)粒子靜止不動(dòng)；當(dāng)時(shí)，粒子又開(kāi)始向x軸正方向加速，如此反復(fù)，軌跡如圖所以可得粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為一個(gè)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總路程為其中有，即（3）在釋放粒子，在電場(chǎng)中加速時(shí)間為，時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，有解得 時(shí)開(kāi)始在電場(chǎng)中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)速度減為零，粒子到達(dá)軸，后粒子在電場(chǎng)中再次向右加速時(shí)間，時(shí)再次進(jìn)入磁場(chǎng)中的速度為同理進(jìn)入磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為時(shí)開(kāi)始在電場(chǎng)中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)速度減為零，粒子到達(dá)軸，如此反復(fù)，因?yàn)?，所以可知，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示分析可知當(dāng)粒子到達(dá)1、3位置時(shí)，此時(shí)y軸坐標(biāo)分別為，當(dāng)粒子到達(dá)2、4位置時(shí)，此時(shí)y軸坐標(biāo)分別為，如此反復(fù)可得粒子P速度為零時(shí)的縱坐標(biāo)為和（，，）代入可得和（，，）