题目列表(包括答案和解析)
如图1所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈，其总电阻R=3.14Ω、总质量m=0.4kg、半径r=0.4m．如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如图2所示规律变化的磁场（提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等）问：如图甲所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈，其总电阻R=3．14Ω、总质量m=0．4kg、半径r=0．4m．向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后，在水平直线ef(与线圈的水平直径重合)以下的区域中，加上垂直斜面方向、磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁场，求：
（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I；
（2）从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2）
如图甲所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈，其总电阻R=3．14Ω、总质量m=0．4kg、半径r=0．4m．向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后，在水平直线ef(与线圈的水平直径重合)以下的区域中，加上垂直斜面方向、磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁场，求：
（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I；
（2）从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2）
如图甲所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈，其总电阻R=3．14Ω、总质量m=0．4kg、半径r=0．4m．向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后，在水平直线ef(与线圈的水平直径重合)以下的区域中，加上垂直斜面方向、磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁场，求：
（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I；
（2）从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2）
如图甲所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈，其总电阻R=3．14Ω、总质量m=0．4kg、半径r=0．4m．向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后，在水平直线ef(与线圈的水平直径重合)以下的区域中，加上垂直斜面方向、磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁场，求：
（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I；
（2）从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2）
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。把你认为正确答案的代表字母填写在题后的括号内。
1．B 2．AC 3．CD 4．AB 5．D 6．CD 7．BC 8．AC 9．A 10．CD
二、本题共3小题，共14分。按照要求作图或把答案填在题中的横线上。
12．（1）；（2分） ；（2分）（2）偏小。（1分）
13．（1）如答图1；（2分） （2）0~6.4；（2分）
（3）。（2分）
三、本大题包括7小题，共56分。解答应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，有数值计算的题的答案必须明确写出数值和单位。
14．（7分）
解：（1）质子进入磁场做半径为R1的匀速圆周运动，洛仑滋力提供向心力，根据牛顿第二定律，…………………………（2分）
质子离开磁场时到达A点，O、A间的距离.………………（1分）
同理，α粒子在磁场中做圆周运动的半径为，α粒子离开磁场时到达B点，
O、B间的距离，则A、B两点间的距离.…（2分）
（2）α粒子在匀强磁场中运动周期为，
则α粒子在磁场中运动的时间为…………………………（2分）
15．（7分）解：（1）根据电磁感应定律，金属棒ab上产生的感应电动势为
……………………………………（1分）
根据闭合电路欧姆定律，通过R的电流……………………（1分）
金属棒两端的电压U=E－Ir=2.5V.………………………………………………（1分）
（2）由于ab杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力大小相等，即
…………………………………………………………（2分）
（3）根据焦耳定律，电阻R上消耗的电功率P=I2R=1.25W.…………………（2分）
16．（8分）解：（1）滑块沿斜面滑下的过程中，受到的滑动摩擦力，
设到达斜面底端时的速度为，根据动能定理
，…………………………（2分）
解得………………………………………………（1分）
（2）滑块第一次与挡板碰撞后沿斜面返回上升的高度最大，设此高度为，根据动能定理， ，…………………………（2分）
代入数据解得……………………………………（1分）
（3）滑块最终将静止在斜面底端，因此重力势能和电势能和减少等于克服摩擦力做的功，
即等于产生的热能，……………………（2分）
17．（8分）解：（1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为T=3.14×10－2s.
所以线圈中感应电动势的最大值为……………………（2分）
（2）根据欧姆定律，电路中电流的最大值为
通过小灯泡电流的有效值为，…………………………（1分）
小灯泡消耗的电功率为P=I2R=2.88W………………………………………………（2分）
（3）在磁感应强度变化的1~1/4周期内，线圈中感应电动势的平均值
通过灯泡的平均电流……………………………………（1分）
通过灯泡的电荷量………………………………（2分）
18．（8分）解：（1）当通过金属棒的电流为I2时，金属棒在导轨上做匀加速运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律，………………………………（1分）
设金属棒到达NQ端时的速率为，根据运动学公式，，……………（1分）
由以上两式解得：……………………………………（2分）
（2）当金属棒静止不动时，金属棒的电阻，设金属棒在导轨上运动的时间为t，
电流在金属棒中产生的热量为Q，根据焦耳定律，Q=I，…………………（2分）
根据运动学公式，，将（1）的结果代入，争得
………（2分）
19．（9分）解：（1）t=0时刻进入两板间的电子先沿OO′方向做匀速运动，即有，
而后在电场力作用下做类平抛运动，在垂直于OO′方向做匀加速运动，设到达B、D
端界面时偏离OO′的距离为y1，则.………………（2分）
t=T/2时刻进入两板间的电子先在T/2时间内做抛物线运动到达金属板的中央，而后做匀速直线运动到达金属板B、D端界面。设电子到达金属板的中央时偏离OO′的距离为y2，将此时电子的速度分解为沿OO′方向的分量与沿电场方向的分量，并设此时刻电子的速度方向与OO′的夹角为θ，电子沿直线到达金属板B、D端界面时偏离OO′的距离为，则有；
解得……………………………………………………（1分）
因此，。…………………………………………………（1分）
（2）在t=(2n+1) T/2(n=0, 1,2……)时刻进入两板间的电子在离开金属板时偏离OO′的距离最大，因此为使所有进入金属板间的电子都能够飞出金属板，应满足的条件为，解得板间电太的最大值。…………………………………………（2分）
（3）设）时刻进入两板间的电子到达荧光屏上的位置与O′点的距离为Y1；t=(2n+1)T/2(n=0,1,2……)时刻进入两板间的电子到达荧光屏上的位置与O′点的距离为，电子到达荧光屏上分布在范围内. 当满足的条件时，△Y为最大。根据题中金属板和荧光屏之间的几何关系，得到
……………………………………………………（1分）
因此电子在荧光屏上分布的最大范畴为………（2分）
20．（9分）
解：（1）粒子A在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑滋力提供向心力，设粒子A的速度为v0，在MN上方运动半径为R1，运动周期为T1，根据牛顿第二定律和圆周运动公式，
解得 ………………………………（2分）
同理，粒子A在MN下方运动半径R2和周期T2分别为：
。
粒子A由P点运动到MN边界时与MN的夹角为60°，如答图2所示，则有
R1－h=R1cos60° 得到：R1=2h，R2=4h。
PQ间的距离为d=2R2sin60°－2R1sin60°=2h。………………………………（3分）
（2）粒子A从P点到Q点所用时间为
，………………………………（1分）
设粒子B的质量为M，从P点到Q点速度为v
，……………………………………………………（1分）
由
根据动量守恒定律…………（2分）
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