最新江苏省南京市高二上学期调研测物理试题 解析版

I1? 解得：

E R1R1=0.5Ω

（2）最大静摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件有：

BI2l?mgsin37o?f

则有：

B解得：

El?mgsin37o??mgcos37o R2R2=0.3Ω

16.如图所示，R为电阻箱，为理想电压表，当电阻箱阻值R1＝14 Ω时，电压表读数U1＝7 V；当电阻箱阻值R2＝6 Ω时，电压表读数U2＝6 V．求： （1）电源的电动势E和内阻r；

（2）当电阻箱R阻值为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？

【答案】（1）8 V；2 Ω.（2）2Ω；8W 【解析】

【详解】（1）由闭合电路欧姆定律得：

E?U1?U1r ① R1U2r ② R2E?U2?联立①②并代入数据解得：

E＝8 V r＝2 Ω

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（2）由电功率表达式：

E2P?R③ 2(R?r)将③式变形为：

E2P? ④ (R?r)2?4rR由④式可知，当R＝r＝2Ω时P有最大值，则有：

E2Pm??8W

4r17.如图所示，在xOy平面内，0< x L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻，一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场；之后的某一时刻，另一带等量负电的粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇。两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。求：

（1）正粒子从O点运动到A所用的时间； （2）正、负粒子的质量之比ml ：m2； （3）两粒子先后进入电场的时间差。

【答案】（1）t?【解析】

L33?L（2）（3）?t? v016v0【详解】（1）x方向做匀速直线运动，所用时间为：

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t?L① v0（2）设粒子初速度为v0，进磁场方向与边界的夹角为θ。则有：

vy?v0tan?② vy?a?t③ qE?ma④

由②③④得：

m?qEtvtan? 0解得：

m1m?tan60o30o?31 2tan（3）作出粒子的运动轨迹，如图所示：

正粒子在电场运动的竖直位移为：

yvy1?2t

结合①②得：

y31?6L 同理：

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y2?3L 2 设两粒子在磁场中运动半径为r1、r2由几何关系得：

2r1?(y1?y2)sin60o

2r2?(y1?y2)sin30o

两粒子在磁场中运动时间均为半个周期，则有：

t1??r1v1

t2??r2v2

v0?v1sin60o

v0?v2sin30o

由于两粒子在电场中运动时间相同，所以进电场时间差即为磁场中相遇前的时间差为：

?t?t1?t2

解得：

?t?3?L 6v018.如图所示，倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上有A、B、C三点，AB、BC间距均为2L， CD间距为3L，斜面上BC部分粗糙，其余部分光滑。2块完全相同、质量均匀分布的长方形薄片，紧挨在一起排在斜面上，从下往上编号依次为1、2，第1块的下边缘恰好在A处。现将2块薄片一起由静止释放，薄片经过D处时无碰撞无机械能损失。已知每块薄片质量为m、长为L，薄片与斜面BC间的动摩擦因数为

tanθ，重力加速度为

g.求：

（1）第1块薄片下边缘刚运动到B时的速度大小v1；

（2）第1块薄片刚好完全滑上粗糙面时，两薄片间作用力大小F； （3）全部滑上水平面后两薄片间的距离d.

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