（3）当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为4V，等效内阻为10Ω；作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示；由图可知灯泡电压为U?1.8V，电流I?230mA?0.23A，则最小功率P?UI?1.8?0.23W?0.41W； 当滑动变阻器接入电阻为零时，灯泡消耗的功率最大；此时电源的内阻为1.0Ω，作出电源的伏安特性曲线如图中虚线所示，如图可知此时电压为3.65V，电流为320mA=0.32A，则可知最大功率Pmax?U?I??3.65?0.32W?1.17W
12．（1）vB?0.5m/s；（2）h?0.0125m；（3）需要时间t?道的压力为F?1.01N，竖直向下。 【解析】
T?0.25?s；（4）小球对轨4（1）小球从A到B作匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得： a?22vB?vA?，代入数据得：vB?0.5m/s。 2(?a)?mgm?0.5m/s2
根据SAB（2）小球在BC段运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：代入数据得：h?0.0125m。
（3）小球从最高点返回B点，可以看做简谐运动 周期T?2?返回时间t?12mvB?mgh 2R??s gT?0.25?s 4答案与解析 第5页，共8页
v2（4）小球在b点时的向心力公式，FN?mg?m，
R解得FN?1.01N
根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为F?1.01N，竖直向下。 13．（1）B?【解析】
试题分析：（1）若在M、P间接电阻R时，金属棒先做变加速运动，当加速度为零时做匀速运动，达到稳定状态．则感应电动势E=BLv，感应电流I?mgRsin?gvtsin?v?（2） tL2vv?CgRsin?E，棒所受的安培力F=BIL RmgRsin?。
L2vB2L2v联立可得F?，由平衡条件可得F=mgsinθ，解得B?R（2）若在导轨 M、P两端将电阻R改接成电容为C的电容器，将金属棒ab由静止释放，产生感应电动势，电容器充电，电路中有充电电流，ab棒受到安培力。 设棒下滑的速度大小为v’，经历的时间为t 则电容器板间电压为U=E’= BLv 此时电容器的带电量为Q=CU
设时间间隔△t时间内流经棒的电荷量为△Q 则电路中电流i??QC?UCBL?v?v，又a?，解得i?CBLa ???t?t?t?tmgsin?gvsin??
m?B2L2Cv?CgRsin?gvtsin?。
v?CgRsin?根据牛顿第二定律得mgsinθ－BiL=ma，解得a?所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动， t秒末的速度vt?at?考点：导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系；电磁感应中的能量转化
【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况。
14．（1）粒子从P射出到第一次经过x轴的时间t?2mh qE（2）v0?2EmhE （3）初速度v0的所有可能值为：，距离d?2qBB答案解析 第6页，共8页
v0?1?qEE?2n?L2n?1?2mhB??(n?1,2,3?)或?1?qEEv0?L?2n?2n?1?2mhB【解析】
??(n?1,2,3?) ?Eq12，h?at m2（1）粒子从P到D，沿－y方向：a?得t?2mh. qE2qEh， m（2）电场中vy?at?mv2 磁场中qvB?R解得：R?mv. qB由对称性可知，粒子能回到P点，轨迹如图所示： OD间距离满足：d?Rsin??mvymvsin??. qBqB带入数据可得d?又d?v0t
2Emh qB2联立以上式子解得：v0?E B（3）假设粒子在磁场区域内绕行n次后，由电场区域经过M点时，如图所示：
答案与解析 第7页，共8页
满足v0t?n?2v0t?2Rsin???L(n?1,2,3?)， 又：Rsin??mvymvsin??， qBqB1?qEE??2n?(n?1,2,3?). ?L2n?1?2mhB?带入vy得v0?假设粒子在磁场区域内绕行n次后，由磁场区域经过M点时，如图所示：
满足v0t?2(n?1)v0t?2nRsin??L(n?1,2,3?)，
mvymvsin??同理Rsin??， qBqB带入vy得v0?
1?qEEL?2n?2n?1?2mhB??(n?1,2,3?) ?答案解析 第8页，共8页
相关推荐：
loading