1、2015-2016学年内蒙古赤峰市元宝山区平煤高中高二（下）段考物理试卷（6月份）一、选择题（1-9为单选题，10-14为多选题，满分56分）1将两个分别带有电荷量2Q 和+5Q 的相同金属小球 A、B 分别固定在相距为r的两处（均可视为点电荷），它们间库仑力的大小为 F现将第三个与 A、B 两小球完全相同的不带电小球 C先后与A、B 相互接触后拿走，A、B 间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为（）AFB FCD2如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R整个装置处于匀强磁场中，磁感应强
2、度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则（）AU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dBU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到bCU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dDU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b3做布朗运动实验，得到某个观测记录如图图中记录的是 （）A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线4如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，交流电源的电压u=220sin100
3、t（V），电阻R=44，电压表、电流表均为理想电表则下列说法中正确的是（）A交流电的频率为100HzB电阻R上的功率为1100WC电压表V的示数为44VD电流表A1的示数为0.2A5如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为（）A0B2mgC4mgD6mg6家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积较小某电子调光灯经调整后的电
4、压波形如图所示，若用多用电表测灯泡的两端的电压，多用电表示数为（）A UmB UC UmD Um7光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示）一个小金属块从抛物线上y=b（ba）外以速度v沿抛物线下滑假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（）AmgbB mv2Cmg（ba）Dmg（ba）+mv28如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的情况不可能
5、的是（）A始终做匀速运动B始终做减速运动，最后静止于杆上C先做加速运动，最后做匀速运动D先做减速运动，最后做匀速运动9一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示磁感应强度B随t的变化规律如图2所示以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的It图中正确的是（）ABCD10小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个R=9的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r=1，下列说法正确的是（）A交变电流的周期为0.2sB交变电流的频率为2.5HzC发电机输出的电压
6、有效值为VD发电机输出的电功率为18W11下列说法中正确的是（）A布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B温度降低了，物体内每个分子动能一定减小C质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，体积越大D分子势能随着分子间的距离的增大，可能先减小后增大12如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（）At1时刻FNGBt2时刻FNGCt3时刻FNGDt4时刻FN=G13如图甲，在虚线所示的区域有竖直向上的匀强磁场，面积为S的单匝金属线框放在
7、磁场中，线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连若金属框的总电阻为，磁场如图乙随时间变化，则下列说法正确的是（）A感应电流由a向b流过小灯泡B线框cd边受到的安培力指向左C感应电动势大小为Dab间电压大小为14光滑平行金属导轨M、N水平放置，导轨上放置着一根与导轨垂直的导体棒PQ导轨左端与由电容为C的电容器、单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接，如图所示在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出）先将开关接在位置a，使电容器充电并达到稳定后，再将开关拨到位置b导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动，设导轨足够长则以下说法中正确的是（）A空间存在的磁场方向竖直向下B
8、导体棒向右做匀加速运动C当导体棒向右运动的速度达到最大时，电容器的电荷量为零D导体棒运动的过程中，通过导体棒的电荷量QCE二、计算题15横截面积分别为SA=2.0103m2、SB=1.0103m2的汽缸A、B竖直放置，底部用细管连通，用质量分别为mA=4.0kg、mB=2.0kg的活塞封闭一定质量的气体，气缸A中有定位卡环当气体温度为27时，活塞A恰与定位卡环接触，此时封闭气体的体积为V0=300mL，外界大气压强为P0=1.0105Pa（g=10m/s2）求：（1）当将气体温度缓慢升高到57时，封闭气体的体积；（2）保持气体的温度57不变，用力缓慢压活塞B，使气体体积恢复到V0，此时封闭气体
9、的压强多大？此时活塞A与定位卡环间的弹力多大？16如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T已知ab有效长度为L=0.5m，电阻R1=2，R2=4，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为多少？R1、R2上消耗的电热功率分别为多大？（不计摩擦）17如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两
10、板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场不计粒子重力试求：（1）两金属板间所加电压U的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小2015-2016学年内蒙古赤峰市元宝山区平煤高中高二（下）段考物理试卷（6月份）参考答案与试题解析一、选择题（1-9为单选题，10-14为多选题，满分56分）1将两个分别带有电荷量2Q 和+5Q 的相同金属小球 A、B 分别固定在相距为r的两处（均可视为点电荷），它们间库仑力的大小为 F现将第三个与 A、B 两小球完全相同的不带电小球 C先后与A、B 相互接触后拿走，A、B 间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为（）AFB FCD【
11、考点】库仑定律【分析】完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可【解答】解：开始时由库仑定律得： 当小球和A接触后，A球带电为Q，再和B球接触时，先中和后总电量为4Q，故平分后B球带电为2Q，因此此时： 由得：，故ACD错误，B正确故选B【点评】完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，然后正确利用库仑定律求解2如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁
12、场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则（）AU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dBU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到bCU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dDU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则【分析】当MN匀速运动时，MN相当于电源由右手定则判断电流的方向再根据闭合电路欧姆定律求出MN两端电压的大小【解答】解：当MN运动时，相当于电源但其两边的电压是外电路的电压，假设导轨没电阻，MN两端的电压也就是电阻R两端的电压，电路中电动势为
13、E=BLV，MN的电阻相当于电源的内阻，二者加起来为2R，则电阻上的电压为BLv，再由右手定则，拇指指向速度方向，手心被磁场穿过，四指指向即为电流方向，即由N到M，那么流过电阻的就是由b到d故A正确，B、C、D错误故选A【点评】能够把电磁感应和电路知识结合起来解决问题会用右手定则判断电流的方向3做布朗运动实验，得到某个观测记录如图图中记录的是 （）A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【考点】布朗运动【分析】布朗运动是固体微粒的无规则运动，在任意时刻微粒的位置，而不是运动轨迹，而只是按时间间隔依次记录位置
14、的连线【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误B、布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误C、对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度时间图线，故C项错误D、任意两点间的位置的连线，故D对故选D【点评】本题主要考察对布朗运动的理解，属于基础题4如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，交流电源的电压u=220sin100t（V），电阻R=44，电压表、电流表均为理想电表则下列说法中正确的是（）A交流电的频率为100HzB电阻R上的功率为1100
15、WC电压表V的示数为44VD电流表A1的示数为0.2A【考点】变压器的构造和原理【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论【解答】解：A、交流电源的瞬时电压u=220sin100t（V），可得=100，再由f=50Hz，所以A错误；B、由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为5：1，根据电压与匝数成正比可得，副线圈的电压为44V，由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为=44W，所以B错误；C、由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为5：1，根据
16、电压与匝数成正比可得，副线圈的电压为44V，因此电压表V的示数为44V，故C错误；电压表的读数为电压的有效值，由A的分析可知，副线圈的有效值为110V，所以电压表的读数为110V，所以C错误；D、由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为5：1，根据电压与匝数成正比可得，副线圈的电压为44V，再由输入功率和输出功率相等可得220I1=，所以原线圈的电流的大小为0.2A，故D正确；故选：D【点评】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解5如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最
17、大摆角为60，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为（）A0B2mgC4mgD6mg【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；向心力；左手定则；右手定则【分析】小球摆动过程中，受到重力、线的拉力和洛伦兹力，只有重力做功，其机械能守恒，当小球自右方摆到最低点时的速率等于自左方摆到最低点时的速率，由机械能守恒定律求出小球经过最低点时的速率根据小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，由重力与洛伦兹力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出方程小球自右方摆到最低点时，洛伦兹力方向向下，再由牛顿第二定律求出悬线上的张力
18、【解答】解：设线的长度为L，小球经过最低点时速率为v根据机械能守恒定律得：mgL（1cos60）=，得到v=当小球自左方摆到最低点时，有：qvBmg=m 当小球自右方摆到最低点时，有：FmgqvB=m 由+得：F=2mg+2m=4mg故选C【点评】本题磁场中的力学问题，考查综合应用机械能守恒定律和牛顿第二定律解题的能力，抓住洛伦兹力不做功的特点6家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积较小某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡的两端的电压，多用电表示数为（）
19、A UmB UC UmD Um【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系【分析】根据电流的热效应：由一个周期内交变电流通过电阻R的产生热量与直流电通过电阻R一个周期内产生热量相等，求解有效值【解答】解：设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：交流电Q1=直流电Q2=T解得：U=Um；故选：C【点评】求解交流电的有效值，从有效值的定义出发，根据一个周期内通过相同的电阻，发热量相同，此直流的值即为交流电的有效值7光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示）一个
20、小金属块从抛物线上y=b（ba）外以速度v沿抛物线下滑假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（）AmgbB mv2Cmg（ba）Dmg（ba）+mv2【考点】电磁感应中的能量转化【分析】圆环在进入磁场和出磁场的过程中产生感应电流，有热量产生，最终以y=a以下来回摆动，根据能量守恒求出金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量【解答】解：圆环最终在y=a以下来回摆动，以y=b（ba）处为初位置，y=a处为末位置，知末位置的速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得，Q=mg（ba）+mv2故D正确，A、B、C错误故选D【点评】解决本题的关键
21、知道最终在y=a以下来回摆动，在摆动时无热量产生，以初始位置与y=a位置为研究过程，动能和重力势能的减小量全部转化为热量8如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的情况不可能的是（）A始终做匀速运动B始终做减速运动，最后静止于杆上C先做加速运动，最后做匀速运动D先做减速运动，最后做匀速运动【考点】带电粒子在混合场中的运动；安培力【分析】圆环向右运动的过程中可能受到重力、洛伦兹力、杆的支持力和摩擦力，根据圆环初速度的情况，分析洛伦力与重力大小关系可知：圆环可能做匀速直线
22、运动，或者减速运动到静止，或者先减速后匀速运动【解答】解：A、当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力恰好等于自身的重力时，则环与杆没有相互作用力，所以没有摩擦力存在，因此环做匀速运动故A正确；B、当带负电的环进入磁场时的竖直向上的洛伦兹力小于自身的重力时，则环与杆有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此环在摩擦力作用下，做减速运动，直到停止故B正确；C、当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力，其大小决定环是否受到摩擦力，所以环不可能加速运动故C错误；D、当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力恰好大于自身的重力时，则环与杆有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此环做减速运动，导致洛伦兹力大小减小，
23、当其等于重力时，环开始做匀速直线运动故D正确；本题不正确，故选：C【点评】本题考查分析问题的能力，摩擦力是被动力，要分情况讨论在受力分析时往往先分析场力，比如重力、电场力和磁场力，再分析弹力、摩擦力9一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示磁感应强度B随t的变化规律如图2所示以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的It图中正确的是（）ABCD【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律【分析】由图2可知磁感应强度的变化，则可知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，
24、二者结合可得出正确的图象【解答】解：感应定律和欧姆定律得，所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率由图2可知，01时间内，B增大，增大，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则知感应电流是逆时针的，因而是负值所以可判断01为负的恒值；12为正的恒值；23为零；34为负的恒值；45为零；56为正的恒值故选A【点评】此类问题不必非要求得电动势的大小，应根据楞次定律判断电路中电流的方向，结合电动势的变化情况即可得出正确结果10小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个R=9的电阻构成闭合电路，
25、线圈自身的电阻r=1，下列说法正确的是（）A交变电流的周期为0.2sB交变电流的频率为2.5HzC发电机输出的电压有效值为VD发电机输出的电功率为18W【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【分析】从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系及功率的公式求解【解答】解：A、由图可知，交流电的最大电压E=20V，周期T=0.4s，所以频率f=2.5HZ，故A错误，B正确；C、根据最大值与有效值以及周期与频率关系可知有效值为：U=，所以输出电压U=9V，故C错误；D、输出功率为：I2R=29W=18W，故D正
26、确故选BD【点评】本题比较简单考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解11下列说法中正确的是（）A布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B温度降低了，物体内每个分子动能一定减小C质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，体积越大D分子势能随着分子间的距离的增大，可能先减小后增大【考点】布朗运动；分子势能【分析】布朗运动反映了液体分子的无规则运动，他说明分子在永不停息的做无规则运动，据此可解答A选项；温度是分子平均动能的标志，温度降低了，物体内分子的平均动能一定减小，但每个分子的动能不一定减小，据此可解答B选项；根据理想气体状态
27、方程PV=nRT知，质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，体积越大，可解答C选项；在分子间的距离小于r0时，分子势能随着分子间距离的增大而减小，在分子间的距离大于r0时，分子势能随着分子间距离的增大而增大，据此可解答D选项【解答】A、布朗运动反映了液体分子的无规则运动，他说明分子在永不停息的做无规则运动，故A错误；B、温度是分子平均动能的标志，温度降低了，物体内分子的平均动能一定减小，但每个分子的动能不一定减小，故B错误；C、根据理想气体状态方程PV=nRT知，质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，体积越大，故C正确；D、在分子间的距离小于r0时，分子势能随着分子间距离的增大而减小，在
28、分子间的距离大于r0时，分子势能随着分子间距离的增大而增大，故D正确故选：CD【点评】本题考查了分子运动论的知识，熟练掌握应用分子运动论的知识，是解题的关键12如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（）At1时刻FNGBt2时刻FNGCt3时刻FNGDt4时刻FN=G【考点】楞次定律【分析】当螺线管中通入变化的电流时形成变化的磁场，这时线圈P中的磁通量发生变化，由其磁通量的变化根据楞次定律可以判断P中产生感应电流的大小方向以及P线圈收缩和扩展趋势【解
29、答】解：A、t1时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流，且此时，线圈中磁通量有增大趋势，因此此时FNG，故A正确；B、t2时刻与t4时刻，当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此磁铁线圈中无感应电流产生，故t2时刻FNG，此时穿过P的磁通量最大，故B错误，D正确；C、t3时刻螺线管中电流为零，产生的磁场感应强度为零，对线圈P没有安培力，则此时FN=G，故C错误故选：AD【点评】正确理解楞次定律中“阻碍”的含义，注意判断感应电流的大小看磁通量的变化率而不是看磁通量的大小，如C选项，学生很容易错选13如图甲，在虚线所示的区域有竖直向上的匀
30、强磁场，面积为S的单匝金属线框放在磁场中，线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连若金属框的总电阻为，磁场如图乙随时间变化，则下列说法正确的是（）A感应电流由a向b流过小灯泡B线框cd边受到的安培力指向左C感应电动势大小为Dab间电压大小为【考点】法拉第电磁感应定律；安培力【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小再由闭合电路的殴姆定律可求出电流大小，从而得出电阻R两端的电压，再由楞次定律判定感应电流方向，最后由左手定则来确定安培力的方向【解答】解：A、由楞次定律可
31、得：感应电流的方向为逆时针，所以通过R的电流方向为ab，故A正确；B、根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力方向向右，故B错误；C、穿过线圈的感应电动势为E=N=S=，故C错误；D、由闭合电路殴姆定律可得：I=，那么R两端的电压为U=IR=，故D正确；故选：AD【点评】由法拉第电磁感应定律求出感应电流的大小，而感应电流的方向则由楞次定律判定，及左手定则确定安培力的方向，同时穿过磁通量发生变化的线圈相当于电源，所以电源内部（线圈）电流方向是负极到正极14光滑平行金属导轨M、N水平放置，导轨上放置着一根与导轨垂直的导体棒PQ导轨左端与由电容为C的电容器、单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相
32、连接，如图所示在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出）先将开关接在位置a，使电容器充电并达到稳定后，再将开关拨到位置b导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动，设导轨足够长则以下说法中正确的是（）A空间存在的磁场方向竖直向下B导体棒向右做匀加速运动C当导体棒向右运动的速度达到最大时，电容器的电荷量为零D导体棒运动的过程中，通过导体棒的电荷量QCE【考点】左手定则；电容【分析】开关接到b时，电容器将形成由P到Q的放电电流，根据导体棒运动方向，由左手定则可以判断磁场方向；导体棒运动时将形成与原电流相反的感应电流，同时电容器两端电压降低，导体棒两端电压升高，当二者相等时，导体棒匀速
33、运动，把导体棒的运动过程分析清楚就能正确解答该题【解答】解：A、电容器充电完毕后，开关打在b处时，处于放电状态，有流过导体棒从P到Q的电流，在安培力作用下导体棒向右运动，根据左手定则，此空间存在竖直向下的磁场，故A正确；B、在导体棒运动过程中，由于切割磁感线也将产生电动势，该电动势方向和电容器电压相反，故电路中电流是变化的，当导体棒的感应电动势和电容器电压相等时，导体棒匀速运动，故导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动，故B错误；C、导体棒切割磁感线，产生感应电动势，感应电动势使得电容器两个极板之间有电势差，仍带有一定的电荷量，故C错误；D、电容器的总带电量为Q=CE，电容器在导体棒
34、运动过程中仍带有一定的电荷量，所以通过导体棒的电荷量QCE，故D正确故选AD【点评】在判断电容器放电量的时候，要注导体棒也在切割磁感线产生感应电动势，这是本题的易错点二、计算题15横截面积分别为SA=2.0103m2、SB=1.0103m2的汽缸A、B竖直放置，底部用细管连通，用质量分别为mA=4.0kg、mB=2.0kg的活塞封闭一定质量的气体，气缸A中有定位卡环当气体温度为27时，活塞A恰与定位卡环接触，此时封闭气体的体积为V0=300mL，外界大气压强为P0=1.0105Pa（g=10m/s2）求：（1）当将气体温度缓慢升高到57时，封闭气体的体积；（2）保持气体的温度57不变，用力缓慢
35、压活塞B，使气体体积恢复到V0，此时封闭气体的压强多大？此时活塞A与定位卡环间的弹力多大？【考点】理想气体的状态方程；气体的等容变化和等压变化【分析】（1）温度升高时，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律可以求出气体的温度（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律可以求出气体的压强；然后求出卡环的弹力【解答】解：（1）气体温度升高时，压强不变，V1=V0=300mL，T1=273+27=300K，T2=273+57=330K，由盖吕萨克定律可得： =，即： =，解得V2=330mL；（2）V2=330mL，P2=P0+=1.2105Pa，V3=V0=300mL，由玻意耳定律可得：P2V2=P3V3，即1
36、.2105330=P3300，解得：P3=1.32105Pa；对活塞A，由平衡条件得：p0SA+mAg+N=p3SA，代入数据解得：N=24N；答：（1）封闭气体的体积是330mL；（2）封闭气体压强是1.32105Pa此时活塞A与定位卡环间的弹力为24N【点评】明确气体状态变化过程，熟练应用盖吕萨克定律与玻意耳定律即可正确解题16如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T已知ab有效长度为L=0.5m，电阻R1=2，R2=4，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m
37、/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为多少？R1、R2上消耗的电热功率分别为多大？（不计摩擦）【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率【分析】由公式E=BLv可以求出棒产生的感应电动势；由欧姆定律求出通过棒的感应电流，然后由安培力公式求出安培力；由电功率公式求出电功率，从而即可求解【解答】解：ab棒向右运动产生的电动势为：E=BLV=0.40.55V=1V电路的总电阻为：R=通过ab棒的电流为：I=0.75A作用于ab棒的外力为：F=BIL=0.15NR1消耗的电功率为：P1=0.5WR2消耗的电功率为：P2=0.25W答：若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab
38、的外力大小为0.15N；R1、R2上消耗的电热功率分别为0.5W与0.25W【点评】本题考查了求电动势、安培力、电功率问题，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、电功率公式即可正确解题17如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场不计粒子重力试求：（1）两金属板间所加电压U的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强
39、电场中的运动【分析】（1）带电粒子在平行金属板间做的是类平抛运动，对物体受力分析，根据平抛运动的规律可以求得电压的大小；（2）带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，根据粒子的运动画出运动的轨迹，由几何关系可以求得磁感强度的大小；【解答】解：（1）设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t，由类平抛运动可知：L=v0t 由可解得：U= （2）带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中做圆周运动时洛伦兹力提供向心力有： 如图所示，根据运动轨迹有： vy=at 根据可解得：答：（1）两金属板间所加电压U=；（2）匀强磁场的磁感应强度【点评】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，几何关系就比较明显了2016年8月30日
