湖北省武汉市问津教育联合体2023-2024高二上学期12月联考物理试卷(原卷版+解析版)

2025届问津教育联合体高二12月质量检测
物理试卷
试卷满分:100分
一、选择题(1-7为单选,8-10为多选,每小题4分,共计40分)
1. 下列说法正确的是(  )
A. 质子所带的电荷量是,所以质子是元电荷
B. 相互作用的两点电荷,即使它们的电荷量不相等,它们之间的库仑力大小也一定相等
C. 点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体
D. 根据可知,当时,
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电荷量,质子的电荷量等于元电荷,质子是实实在在的粒子,不是元电荷,故A错误;
B.两个点电荷之间的相互作用力,是一对作用力和反作用力,二者大小相等方向相反,故B正确;
C.当带电体的形状对电场与它的相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,与体积大小和电荷量无直接关系,故C错误;
D.库仑定律只适用于真空中的点电荷,当时,带电体不能再看作是点电荷,故库仑定律不再适用,故D错误。
故选B。
2. 关于静电力、安培力与洛伦兹力,下列说法正确是(  )
A. 电荷放入静电场中一定会受静电力,静电力的方向与该处电场强度的方向相同
B. 通电导线放入磁场中一定受安培力,安培力的方向与该处磁场方向垂直
C. 运动的电荷进入磁场中要受到洛伦兹力,速度的方向必须与该处磁场方向垂直
D. 当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大,方向与磁场方向垂直
【答案】D
【解析】
【详解】A.电荷放入静电场中一定会受静电力,正电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相同,负电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相反,故A错误;
B.通电导线放入磁场中不一定受安培力,例如电流方向与磁场方向平行时不受安培力,故B错误;
C.运动的电荷进入磁场中要受到洛伦兹力,速度的方向只要不和磁场平行有垂直分量即可,故C错误;
D.电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大,方向与磁场方向垂直,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,和是两根相同的金属棒,用两根等长的柔软导线、(重力不计)将它们连接,形成闭合回路。用两根绝缘细线、将整个回路悬于天花板上,使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中,在回路中通以如图所示方向的电流,则稳定后(  )
A. 和将保持竖直
B. 和将保持竖直
C. 和对的合力小于受到的重力
D. 和对的合力大于和的总重
【答案】B
【解析】
【详解】A.由左手定则可知受到垂直于纸面向外的安培力,和需提供水平分力与之平衡,和不能保持竖直,A错误;
B.闭合回路所受安培力合力为0,和不需要提供水平分力,将保持竖直,B正确;
C.由受力平衡可知和对的合力等于受到的重力和受到的安培力的合力,可知和对的合力大于受到的重力,C错误;
D.由受力平衡可知和对的合力等于和的总重,D错误。
故选B
4. 如图所示,在匀强电场中有一直角三角形ABC,,;AC边长1m。电场强度的方向与三角形ABC在同一平面内。一电子从A点移到B点克服电场力做功为10 eV,从A点移到C点克服电场力做功为5eV。则(  )
A. B、C两点间的电势差UBC为-10 V
B. 电场强度的方向由A点指向B点
C. 电场强度的大小为10 V/m
D. 一电子从B点移到C点,电势能增加5eV
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电势差的定义可得
因为
UBC=φB-φC=φB-φA+φA-φC=-5 V
故A错误;
BC.D为AB的中点,△CDB为等边三角形,所以
φC=φD
BE⊥CD则电场方向由E指向B,如图所示
根据几何关系可得
电场强度为
故B错误,C正确;
D.一电子从B点移到C点,电场力做功
WBC=UBC(-e)= 5eV
所以电势能降低5eV,故D错误。
故选C。
5. 如图,光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接,前者置于水平向里的匀强磁场中,有一带正电小球从A由静止释放,能沿轨道前进并恰能通过半圆形轨道最高点C.现若撤去磁场,使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点,则释放高度H′与原释放高度H的关系是( )
A. H′>H B. H′=H
C. H′【答案】C
【解析】
【详解】有磁场时,恰好通过最高点,有:mg+qvB=m,无磁场时,恰好通过最高点,有:mg=m,由两式可知,v26. 如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器最大阻值为R,G为灵敏电流计,开关闭合,两平行金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电的粒子恰好以速度v匀速穿过两板,不计粒子重力。以下说法中正确的是(  )
A. 保持开关闭合,滑片P向下移动,粒子可能从M板边缘射出
B. 保持开关闭合,滑片P的位置不动,将N板向上移动,粒子可能从M板边缘射出
C. 将开关断开,粒子将继续沿直线匀速射出
D. 将开关断开,流过灵敏电流计G的电流将均匀变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.由粒子在复合场中做匀速直线运动可知,粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,当保持开关闭合,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电容器两极板间的电压减小,电容器两极板间电场强度减小,电场力减小,则粒子所受向上的洛伦兹力大于竖直向下的电场力,从而向上偏转,有可能从M板边缘射出,故A正确;
B.将N板向上移动使得两极板间距减小,电容器两极板间电场强度增大,则粒子所受竖直向下的电场力增大,粒子向下偏转,不可能从M板边缘射出,故B错误;
CD.将开关断开,平行板电容器放电,电容器两极板间的电压逐渐减小,流过灵敏电流计G的电流逐渐变小,减小得越来越慢,此后粒子将只受洛伦兹力做匀速圆周运动,故CD错误。
故选A。
7. 如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电荷量为的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是(  )
A. 滑块受到的摩擦力不变
B. 滑块到达地面时的动能与B的大小有关
C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上
D. B很大时,滑块可能静止于斜面上
【答案】B
【解析】
【详解】AC.根据左手定则可知,滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力,随着滑块速度的变化,洛伦兹力大小变化,它对斜面的压力大小发生变化,故滑块受到的摩擦力大小变化,故AC错误;
B.B的大小不同,滑块受到的洛伦兹力大小不同,导致滑块受到的滑动摩擦力大小不同,根据动能定理,摩擦力所做的功不同,则滑块到达地面时的动能不同,故B正确;
D.滑块之所以开始滑动,是因为重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,滑块一旦运动,就不会停止,B很大时,滑块最终做匀速直线运动(斜面足够长的情况下),故D错误。
故选B。
8. 空间有一垂直于纸面向内匀强磁场,一光滑绝缘管道内有一个质量m=1 kg的小球随管道一起向右运动,小球带电量为q=1×10-6 C。管道在外力F作用下向右匀速运动,以小球开始运动时的位置为坐标原点,管道运动方向为x轴正方向,建立平面直角坐标系,小球在y方向运动的速度 时间图像如图甲所示,它在x方向的位移 时间图像如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A. 小球动能的增量来自洛伦兹力对小球做功
B. 小球所受洛伦兹力沿y轴正方向
C. 小球在管道内做匀加速直线运动
D. 匀强磁场的磁感应强度大小为0.1 T
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.依题意, 管内带正电的小球将随管一起向右运动而成为运动电荷, 它在磁场中受到洛伦兹力,由左手定则可知开始时洛伦兹力的方向与管平行且沿y轴正方向,随小球速度的增大,小球的实际速度应是沿管的向上速度与随管向右的速度的合速度,则有洛伦兹力应与合速度垂直,如图所示,由题图甲和乙可知,洛伦兹力F的两个分力对小球做的总功是零,小球动能的增量是由外力F做功由洛伦兹力传递给小球的,AB错误;
C.由题图甲速度 时间图像可知,小球在管道内做匀加速直线运动,C正确;
D.由图甲可知,小球的加速度是
则有洛伦兹力
F=ma=2×10 7N
由洛伦兹力公式
F=Bqv
解得
B=0.1T
D正确。
故选CD。
9. 如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r,C为电容器,和为定值电阻,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),A为理想电流表,G为灵敏电流计,当开关S闭合且电路稳定后,在逐渐增大对的光照强度的过程中(  )
A. 电源的输出功率可能先增大后减小 B. A表的示数变大
C. 电源的效率变小 D. G表中有从a至b的电流
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当电源外电路电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,电源外电路电阻越接近电源内阻,电源的输出功率越大,逐渐增大对的光照强度,阻值减小,电路总电阻减小,由于,电阻总电阻一直大于电源内阻,电源的输出功率一直增大,故A错误;
B.逐渐增大对的光照强度,阻值减小,电路总电阻减小,电路总电流增大,A表的示数变大,故B正确;
C.电源的效率为
电路总电流增大,电源的效率变小,故C正确;
D.电路总电流增大,电源内阻和两端的电压增大,两端的电压减小,即电容器两极板间的电压减小,电容器带电量减小,电容器放电,G表中有从b至a的电流,故D错误。
故选BC。
10. 如图,在竖直平面内有一匀强电场,一带电荷量为、质量为m的小球在力F(大小可以变化)的作用下沿图中虚线由A至B做竖直向上的匀速运动。已知力F和AB间夹角为,A、B间距离为d,重力加速度为g。则(  )
A. 力F的最大值为
B. 电场强度E的最小值为
C. 小球从A运动到B电场力一定做正功
D. 若电场强度时,小球从A运动到B电势能变化量大小可能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.分析小球受力情况:小球受到重力mg、拉力F与电场力qE,因为小球做匀速直线运动,合力为零,则F与qE的合力与mg大小相等、方向相反,作出F与qE的合力,如图所示
拉力F的取值随着电场强度方向的变化而变化,如果电场强度方向斜向右下方,则F的值将大于,故A错误;
B.由图可知,当电场力qE与F垂直时,电场力最小,此时场强也最小。则得
qE=mgsinθ
所以电场强度的最小值为
故B正确;
C.当电场力qE与AB方向垂直时,小球从A运动到B电场力不做功,故C错误;
D.若电场强度时,即
电场力qE可能与AB方向垂直,如图1位置,电场力不做功,电势能变化量为0;电场力的方向也可能电场力位于位置2方向,则电场力做功为
故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空2分,共计18分)
11. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中:
(1)用如图甲所示的电容器做实验,电容器外壳上面标着“,”,下列说法正确的是_______;
A.电容器的击穿电压为
B.电压低于,电容器不能工作
C.电容器电压为时,电容是
D.电容器电压为时,电容是
(2)把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流表G、单刀双掷开关S按图乙电路图连成实验电路如图丙所示,将电阻箱R调到合适阻值。
①先使开关S接1,电源给电容器充电,观察到电流表指针偏转情况为_________;
A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0
C.迅速偏转到某一刻度后保持不变 D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0
②电容器充电完毕,断开开关;
③然后将开关S接2,电容器放电.在放电过程中,电流_______(填“向左”或“向右”)流过电阻箱R,若该电流大小为i,电容器所带电荷量为Q,电容器两极板电势差为U,电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像,正确的是_______。
A.B.C.D.
【答案】 ①. C ②. D ③. 向右 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]A.是电容器的额定电压,不是电容器的击穿电压,故A错误;
B.电压低于,电容器也可以工作,B错误;
CD.电容与电容器所加电压无关,只与自身构造有关,可知电容器电压为时,电容仍是,故C正确,D错误。
故选C。
(2)①[2]使开关S接1,电源给电容器充电,电路瞬间有了充电电流,随着电容器所带电荷量逐渐增大,电容器两极板间的电压逐渐增大,充电电流逐渐减小,所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0。
故选D。
③[3]在放电过程中,电容器上极板带正电,电流向右流过电阻箱R;
[4]ABC.放电过程中,电容器所带电荷量逐渐减小,根据电容定义式
可知电容器极板间电压逐渐减小,则放电电流逐渐减小,根据
可知图像的切线斜率绝对值逐渐减小,故B正确,AC错误;
D.放电过程中,电容与电容器所带电荷量和电容器极板间电压没有关系,可知电容器电容保持不变,故D错误。
故选B
12. 某校举行了一次物理实验操作技能比赛,甲、乙两组同学选用合适的电学元件,设计合理的电路,并能较准确地测出同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下:
A.电流表G(满偏电流为10mA,内阻为10Ω)
B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)
C.电压表V(0~5V~10V,内阻未知)
D.滑动变阻器R(0~100Ω,1A)
E.电阻箱R0(0~9999.99Ω)
F.开关与导线若干
(1)甲组同学设计了图甲所示的实验电路图,想把电流表G改装成量程为10V的电压表,需要将电阻箱R0的阻值调到______Ω;
(2)甲组同学根据该实验电路测出的数据绘制的I1-I2图线如图乙所示(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可以得到被测电池组的电动势E=______V,内阻r=______Ω;(结果均保留2位有效数字)
(3)乙组同学设计了图丙所示的实验电路图,对电池组进行测量,记录了多组单刀双掷开关S2分别接1、2时对应电压表的示数U和电流表的示数I;根据实验记录的数据绘制出的U-I图线如图丁中所示的A、B两条直线(其中直线A是开关S2接1时的直线);分析A、B两条直线可知,此电池组的电动势E=______,内阻r=______。(均用图中EA、EB、IA、IB表示)
【答案】 ①. 990 ②. 7.6 ③. 5.7 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]电阻箱R0的阻值
(2)[2][3]电流表G和定值电阻串联,其可看成一个电压表,则有
整理可得
根据图像可知,图线与纵轴会相交于的位置,则有
可得
且有
可得
(3)[4][5]单刀双掷开关接1,则电流表相对于电源内接,则因电流表分压作用,会导致

单刀双掷开关接2,则电流表相对于电源外接,因电压表分流作用,会导致

结合所给图像,可以判断出

则内阻为
三、计算题(第13题12分,第14题14分,第15题16分,共计42分)
13. 如图所示,将长为50cm、质量为10g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中。当金属棒中通以0.4A的电流时,弹簧恰好不伸长。。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)当金属棒中通过大小为0.2A、方向由a到b电流时,弹簧伸长1cm;如果电流方向由b到a,而电流大小不变,则弹簧伸长又是多少?
【答案】(1)0.5T;(2)3cm
【解析】
【详解】(1)弹簧恰好不伸长时,ab棒受到向上的安培力和向下的重力mg,二者大小相等,即
解得,匀强磁场的磁感应强度的大小为
(2)当大小为的电流由a流向b时,ab棒受到两只弹簧向上的拉力及向上的安培力和向下的重力mg作用,处于平衡状态。根据平衡条件有
当电流反向后,ab棒在两只弹簧向上的拉力及向下的安培力和重力mg作用下处于平衡状态。根据平衡条件有
联立解得
14. 如图所示,水平放置的平行板电容器的极板长,两板间距离;在电容器两板不带电的情况下,有一束带电粒子,以相同的速率从两板中央沿平行极板方向水平射入两板之间,粒子流恰好落在下板的正中央;已知每个带电粒子的质量,电量。重力加速度。为使粒子流能从平行板电容器的右侧射出电场,求:
(1)入射速率及电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?
(2)所加的电压U的大小。
【答案】(1),负极;(2)
【解析】
【详解】(1)粒子刚进入平行板时,两极板不带电,粒子做的是平抛运动,则有,水平方向有
竖直方向有
解得
由于带电粒子的水平位移增加,在板间的运动时间变大,而竖直方向位移不变,所以在竖直方向的加速度减小,所以电场力方向向上,又因为是正电荷,所以上极板与电源的负极相连。
(2)当所加电压为时,微粒恰好从下板的右边缘射出,则有
根据牛顿第二定律得
解得
当所加电压为时,微粒恰好从上板的右边缘射出,则有
根据牛顿第二定律得
解得
所以所加电压的范围为
15. 如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正方形边长为L且ad边与x轴重合,ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后能到达y轴上,且速度与y轴负方向成45°角?
【答案】(1);(2),方向与x轴正方向成45°角;(3)
【解析】
【详解】(1)粒子做类平抛运动,沿y轴方向有
h=t2
沿x轴方向有
2h=v0t
解得
E=
(2)到达a点时水平速度为v0,竖直速度为vy
水平方向有
2h=v0t
竖直方向有
解得
vy=v0
所以到达a点的速度为
va=v0
方向与x轴正方向成45°角。
(3)粒子到达y轴上,且速度与y轴负方向成45°角,必须要从ab边射出,从b点射出时对应的磁感应强度B最小,粒子在磁场中的轨迹是以O1为圆心的一段四分之一圆弧,设半径为r1,有

Bqva=m
解得
B=
所以磁感应强度须满足的条件为2025届问津教育联合体高二12月质量检测
物理试卷
试卷满分:100分
一、选择题(1-7为单选,8-10为多选,每小题4分,共计40分)
1. 下列说法正确的是(  )
A. 质子所带的电荷量是,所以质子是元电荷
B. 相互作用的两点电荷,即使它们的电荷量不相等,它们之间的库仑力大小也一定相等
C. 点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体
D. 根据可知,当时,
2. 关于静电力、安培力与洛伦兹力,下列说法正确是(  )
A. 电荷放入静电场中一定会受静电力,静电力的方向与该处电场强度的方向相同
B. 通电导线放入磁场中一定受安培力,安培力的方向与该处磁场方向垂直
C. 运动的电荷进入磁场中要受到洛伦兹力,速度的方向必须与该处磁场方向垂直
D. 当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大,方向与磁场方向垂直
3. 如图所示,和是两根相同的金属棒,用两根等长的柔软导线、(重力不计)将它们连接,形成闭合回路。用两根绝缘细线、将整个回路悬于天花板上,使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中,在回路中通以如图所示方向的电流,则稳定后(  )
A. 和将保持竖直
B. 和将保持竖直
C. 和对的合力小于受到的重力
D. 和对的合力大于和的总重
4. 如图所示,在匀强电场中有一直角三角形ABC,,;AC边长1m。电场强度的方向与三角形ABC在同一平面内。一电子从A点移到B点克服电场力做功为10 eV,从A点移到C点克服电场力做功为5eV。则(  )
A. B、C两点间电势差UBC为-10 V
B. 电场强度的方向由A点指向B点
C. 电场强度的大小为10 V/m
D. 一电子从B点移到C点,电势能增加5eV
5. 如图,光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接,前者置于水平向里的匀强磁场中,有一带正电小球从A由静止释放,能沿轨道前进并恰能通过半圆形轨道最高点C.现若撤去磁场,使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点,则释放高度H′与原释放高度H的关系是( )
A. H′>H B. H′=H
C. H′6. 如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器最大阻值为R,G为灵敏电流计,开关闭合,两平行金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电的粒子恰好以速度v匀速穿过两板,不计粒子重力。以下说法中正确的是(  )
A. 保持开关闭合,滑片P向下移动,粒子可能从M板边缘射出
B. 保持开关闭合,滑片P的位置不动,将N板向上移动,粒子可能从M板边缘射出
C. 将开关断开,粒子将继续沿直线匀速射出
D. 将开关断开,流过灵敏电流计G的电流将均匀变小
7. 如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电荷量为的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是(  )
A. 滑块受到的摩擦力不变
B. 滑块到达地面时的动能与B的大小有关
C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上
D. B很大时,滑块可能静止于斜面上
8. 空间有一垂直于纸面向内匀强磁场,一光滑绝缘管道内有一个质量m=1 kg的小球随管道一起向右运动,小球带电量为q=1×10-6 C。管道在外力F作用下向右匀速运动,以小球开始运动时的位置为坐标原点,管道运动方向为x轴正方向,建立平面直角坐标系,小球在y方向运动的速度 时间图像如图甲所示,它在x方向的位移 时间图像如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A. 小球动能的增量来自洛伦兹力对小球做功
B. 小球所受洛伦兹力沿y轴正方向
C. 小球在管道内做匀加速直线运动
D. 匀强磁场磁感应强度大小为0.1 T
9. 如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r,C为电容器,和为定值电阻,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),A为理想电流表,G为灵敏电流计,当开关S闭合且电路稳定后,在逐渐增大对的光照强度的过程中(  )
A. 电源的输出功率可能先增大后减小 B. A表的示数变大
C. 电源的效率变小 D. G表中有从a至b的电流
10. 如图,在竖直平面内有一匀强电场,一带电荷量为、质量为m的小球在力F(大小可以变化)的作用下沿图中虚线由A至B做竖直向上的匀速运动。已知力F和AB间夹角为,A、B间距离为d,重力加速度为g。则(  )
A. 力F的最大值为
B. 电场强度E的最小值为
C. 小球从A运动到B电场力一定做正功
D. 若电场强度时,小球从A运动到B电势能变化量大小可能为
二、填空题(每空2分,共计18分)
11. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中:
(1)用如图甲所示的电容器做实验,电容器外壳上面标着“,”,下列说法正确的是_______;
A.电容器的击穿电压为
B.电压低于,电容器不能工作
C.电容器电压为时,电容是
D.电容器电压为时,电容是
(2)把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流表G、单刀双掷开关S按图乙电路图连成实验电路如图丙所示,将电阻箱R调到合适阻值。
①先使开关S接1,电源给电容器充电,观察到电流表指针偏转情况为_________;
A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0
C.迅速偏转到某一刻度后保持不变 D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0
②电容器充电完毕,断开开关;
③然后将开关S接2,电容器放电.在放电过程中,电流_______(填“向左”或“向右”)流过电阻箱R,若该电流大小为i,电容器所带电荷量为Q,电容器两极板电势差为U,电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像,正确的是_______。
A.B.C.D.
12. 某校举行了一次物理实验操作技能比赛,甲、乙两组同学选用合适的电学元件,设计合理的电路,并能较准确地测出同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下:
A.电流表G(满偏电流为10mA,内阻为10Ω)
B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)
C.电压表V(0~5V~10V,内阻未知)
D.滑动变阻器R(0~100Ω,1A)
E.电阻箱R0(0~999999Ω)
F.开关与导线若干
(1)甲组同学设计了图甲所示的实验电路图,想把电流表G改装成量程为10V的电压表,需要将电阻箱R0的阻值调到______Ω;
(2)甲组同学根据该实验电路测出的数据绘制的I1-I2图线如图乙所示(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可以得到被测电池组的电动势E=______V,内阻r=______Ω;(结果均保留2位有效数字)
(3)乙组同学设计了图丙所示的实验电路图,对电池组进行测量,记录了多组单刀双掷开关S2分别接1、2时对应电压表的示数U和电流表的示数I;根据实验记录的数据绘制出的U-I图线如图丁中所示的A、B两条直线(其中直线A是开关S2接1时的直线);分析A、B两条直线可知,此电池组的电动势E=______,内阻r=______。(均用图中EA、EB、IA、IB表示)
三、计算题(第13题12分,第14题14分,第15题16分,共计42分)
13. 如图所示,将长为50cm、质量为10g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中。当金属棒中通以0.4A的电流时,弹簧恰好不伸长。。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)当金属棒中通过大小为0.2A、方向由a到b的电流时,弹簧伸长1cm;如果电流方向由b到a,而电流大小不变,则弹簧伸长又是多少?
14. 如图所示,水平放置平行板电容器的极板长,两板间距离;在电容器两板不带电的情况下,有一束带电粒子,以相同的速率从两板中央沿平行极板方向水平射入两板之间,粒子流恰好落在下板的正中央;已知每个带电粒子的质量,电量。重力加速度。为使粒子流能从平行板电容器的右侧射出电场,求:
(1)入射速率及电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?
(2)所加的电压U的大小。
15. 如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正方形边长为L且ad边与x轴重合,ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后能到达y轴上,且速度与y轴负方向成45°角?

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