河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期期中物理 Word版含解析.docx

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河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021—2022學(xué)年高二上期期中試卷物理試題（時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。1～8小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對得4分，選錯(cuò)得0分；9-12小題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）1.下列說法正確的是（　　）A.電流的微觀表達(dá)式中的v指的是自由電荷熱運(yùn)動(dòng)的速率B.電場中電勢越高的地方，電荷在那一點(diǎn)具有的電勢能越大C.同一電場分布圖中電場線越密的地方，同一電荷所受電場力越大D.由可知，導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過它的電流成反比【答案】C【解析】【詳解】A．電流的微觀表達(dá)式中的v指的是自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率，故A錯(cuò)誤；B．電場中電勢越高的地方，正電荷在那一點(diǎn)具有的電勢能越大，負(fù)電荷具有的電勢能越小，故B錯(cuò)誤；C．同一電場分布圖中電場線越密的地方，電場強(qiáng)度越大，同一電荷所受電場力越大，故C正確；D．導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身決定的物理量，跟它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。2.半導(dǎo)體指紋傳感器，多用于手機(jī)、電腦、汽車等設(shè)備的安全識(shí)別，如圖所示。傳感器半導(dǎo)體基板上有大量金屬顆粒，基板上的每一點(diǎn)都是小極板，其外表面絕緣。當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時(shí)，由于指紋凹凸不平，凸點(diǎn)處與凹點(diǎn)處分別與半導(dǎo)體基板上的小極板形成正對面積相同的電容器，使每個(gè)電容器的電壓保持不變，對每個(gè)電容器的放電電流進(jìn)行測量，即可采集指紋。指紋采集過程中，下列說法正確的是（　?。〢.指紋的凹點(diǎn)處與小極板距離遠(yuǎn)，電容大B.指紋的凸點(diǎn)處與小極板距離近，電容小C.手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，電容器帶電量增大D.手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，電容器帶電量減小 【答案】C【解析】【詳解】AB．由知指紋的凸點(diǎn)處與小極板距離近，電容大；指紋的凹點(diǎn)處與小極板距離遠(yuǎn)，電容小。故AB錯(cuò)誤；CD．由、可知手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，電容變大，電容器帶電量增大。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示為加油，向未來某期科普節(jié)目中神奇的“閃電”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場，一輛汽車停在舞臺(tái)中央，汽車左右兩邊有兩個(gè)穿著金屬防護(hù)服的實(shí)驗(yàn)員，高壓電源接通后，實(shí)驗(yàn)員之間產(chǎn)生了高壓靜電場，但是汽車?yán)锏娜撕涟l(fā)無損，下列說法正確的是（　　）A.車內(nèi)任意兩點(diǎn)的電勢相同B.車上的感應(yīng)電荷均勻分布在車體的外表面C.車上的感應(yīng)電荷在車內(nèi)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零D.上述情景下，將某一帶電物體放在車外的電勢能大于放在車內(nèi)的電勢能【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．實(shí)驗(yàn)員之間產(chǎn)生了高壓靜電場，在高壓靜電場中汽車處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，車內(nèi)任意兩點(diǎn)間的電勢差為零，故A正確；B．汽車處于靜電平衡狀態(tài)，車上的感應(yīng)電荷分布在車體外表面，電荷的分布是不均勻的，車表面平整的地方電荷少，尖銳突出的地方電荷量多，故B錯(cuò)誤；C．汽車達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，即感應(yīng)電荷的產(chǎn)生的電場與引起電磁感應(yīng)的高壓靜電場的合場強(qiáng)為零，車上的感應(yīng)電荷在車內(nèi)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度不為零，故C錯(cuò)誤；D．由于不知帶電物體的電性，無法判斷帶電物體放在車外的電勢能與放在車內(nèi)的電勢能大小關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選A。 4.如圖所示為一個(gè)正六邊形，每條邊的電阻都為R，AB是正對的兩個(gè)頂點(diǎn)間的連線，AB的材料與六邊形各邊材料都相同，則A、B之間的電阻為（　　）A.8RB.3.5RC.D.【答案】D【解析】【分析】【詳解】A、B之間的電阻可看成兩個(gè)阻值為3R的電阻并聯(lián)后與一個(gè)阻值為2R的電阻并聯(lián)，兩個(gè)阻值為3R的電阻并聯(lián)后的阻值為1.5R，所以并聯(lián)后的電阻為故選D。5.如圖所示為示波管內(nèi)的聚焦電場，圖中實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，、b、c為靜電場中的三點(diǎn)，b、c在同一條直線的電場線上，則下列說法正確的是（）A.、b、c三點(diǎn)中，c點(diǎn)電勢最高B.、b、c三點(diǎn)中，點(diǎn)場強(qiáng)最大C.正電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能D.負(fù)電荷在b點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力的作用下能沿直線由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)【答案】C【解析】詳解】A、沿著電場線方向，電勢降低，所以a、b、c三點(diǎn)中，c點(diǎn)電勢最低，b點(diǎn)電勢最高，故A錯(cuò)誤；B、電場線的疏密程度反映場強(qiáng)的大小，c點(diǎn)電場線最密，所以c點(diǎn)場強(qiáng)最大，故B錯(cuò)誤；C、由于電勢能，b點(diǎn)的電勢高于在c點(diǎn)的電勢，所以正電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在c 點(diǎn)的電勢能，故C正確；D、負(fù)電荷在b點(diǎn)由靜止釋放，電場力水平向右，僅在電場力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，不可能沿直線由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c，故D錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】沿著電場線方向，電勢降低，電場線的疏密程度反映場強(qiáng)的大小，電勢能由求出．6.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段（曲線）所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是（　?。〢.對應(yīng)于B點(diǎn)的電阻為12ΩB.對應(yīng)于B點(diǎn)的電阻為40ΩC.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻改變了1ΩD.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻改變了9Ω【答案】B【解析】【詳解】AB．B點(diǎn)的電阻為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．A點(diǎn)的電阻故兩點(diǎn)間電阻改變了故CD錯(cuò)誤。故選B。7.如圖1所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則時(shí)間t內(nèi)（　?。?A.充電寶輸出的電功率為B.充電寶產(chǎn)生的熱功率為C.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為D.手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為【答案】D【解析】【詳解】A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以充電寶輸出的電功率為故A錯(cuò)誤；B．充電寶內(nèi)的電流也是I，但其內(nèi)阻未知，所以無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率，故B錯(cuò)誤；C．U是充電寶的輸出電壓，不是手機(jī)電池的內(nèi)電壓，所以不能用，計(jì)算手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，應(yīng)為故C錯(cuò)誤；D．充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，故根據(jù)能量守恒定律可知手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為故D正確。故選D8.如圖所示，空間有一正三棱，D點(diǎn)是BC邊上的中點(diǎn)，O點(diǎn)是底面ABC的中心，現(xiàn)在頂點(diǎn)P點(diǎn)固定一負(fù)的點(diǎn)電荷，則下列說法正確的是（　?。?A.A，B，C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.底面ABC為等勢面，所以沿該面移動(dòng)電荷電場力不做功C.將一正的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)過程中，該試探電荷電勢能先減少后增加D.若B，C，D三點(diǎn)的電勢為【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．ABC三點(diǎn)到P點(diǎn)距離相同，故三點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，故ABC三點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相同，故A錯(cuò)誤；B．O到P點(diǎn)距離比ABC三點(diǎn)到P點(diǎn)距離短，故電勢比ABC三點(diǎn)電勢低，又O點(diǎn)為底面ABC上的一點(diǎn)，故底面ABC不為等勢面，故B錯(cuò)誤；C．O到P點(diǎn)距離比AD兩點(diǎn)到P點(diǎn)距離短，故電勢比AD兩點(diǎn)電勢低，則電勢能先減小后增大，電荷先做正功，后做負(fù)功，故C正確；D．BC兩點(diǎn)到P點(diǎn)距離相等，兩點(diǎn)電勢相等，則故D錯(cuò)誤。故選C。9.如圖所示，一個(gè)電源在外電阻不斷變化時(shí)，內(nèi)、外電阻消耗的電功率隨電流變化的關(guān)系分別用拋物線C1、C2表示。由該圖可知（　　）A.電源的電動(dòng)勢為4VB.電源的內(nèi)電阻為2ΩC.電源輸出功率的最大值為16W D.電源消耗的最大功率為16W【答案】AD【解析】【詳解】ABC．電路中內(nèi)外電阻相等時(shí)電源輸出功率達(dá)到最大值，由圖可知，曲線交點(diǎn)內(nèi)外功率相等，則內(nèi)外電阻相等，電源輸出功率最大為4W，根據(jù)可知當(dāng)時(shí)因?yàn)樗噪娫措妱?dòng)勢為4V，故BC錯(cuò)誤，A正確；D．當(dāng)電源短路時(shí)，電源消耗功率最大故D正確。故選AD。10.沿電場中某條直線電場線方向建立x軸，該電場線上各點(diǎn)電場強(qiáng)度E隨x的變化規(guī)律如圖所示，坐標(biāo)點(diǎn)O、x1、x2和x3與x軸上O、A、B、C四點(diǎn)相對應(yīng)，相鄰兩點(diǎn)間距離相等。一個(gè)帶正電的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的動(dòng)能為Ek，僅考慮電場力作用。則（　?。〢.從O點(diǎn)到C點(diǎn)，電勢先升高后降低B.粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能小于3EkC.粒子先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做變減速運(yùn)動(dòng)D.粒子在AB段的電勢能變化量大于BC段的電勢能變化量【答案】BD【解析】 【詳解】A．由圖知，從O點(diǎn)到C點(diǎn)，沿電場線方向，電勢逐漸降低，A錯(cuò)誤；B．由E-x圖像中圖線與坐標(biāo)軸圍成的圖形“面積”代表電勢差，得由動(dòng)能定理得，知粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能小于3Ek，B正確；C．由靜止釋放的粒子所受電場力與速度方向一致，所以粒子一直做加速直線運(yùn)動(dòng)，在段電場強(qiáng)度逐漸變大，粒子所受電場力逐漸變大，做加速度增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．E-x圖像中圖線與坐標(biāo)軸圍成的圖形“面積”代表電勢差，AB段的電勢差大于BC段的電勢差，故電場力做功WAB>WBC，由電場力做功與電勢能變化的關(guān)系得，粒子在AB段電勢能變化量大于BC段的電勢能變化量，D正確。故選BD。11.如圖所示為真空中的實(shí)驗(yàn)裝置，平行金屬板A、之間的加速電壓為，、之間的偏轉(zhuǎn)電壓為，為熒光屏?，F(xiàn)有質(zhì)子、氘核和粒子三種粒子分別在A板附近由靜止開始加速，最后均打在熒光屏上。已知質(zhì)子、氘核和粒子的質(zhì)量之比為，電荷量之比為，則質(zhì)子、氘核和粒子三種粒子（　　）A.從開始到熒光屏所經(jīng)歷時(shí)間之比為B.從開始到熒光屏所經(jīng)歷時(shí)間之比為C.打在熒光屏?xí)r的動(dòng)能之比為 D.打在熒光屏?xí)r的動(dòng)能之比為【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB．設(shè)加速電場AB間距離為d，偏轉(zhuǎn)極板長度為l，偏轉(zhuǎn)極板間的距離為h，屏到偏轉(zhuǎn)電場右邊緣距離為s，粒子在加速過程中，根據(jù)可得在加速電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，以及離開偏轉(zhuǎn)電場后到打到屏上，水平方向速度保持不變，因此打到屏的時(shí)間從開始到熒光屏所經(jīng)歷時(shí)間可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間與成反比，由于因此A錯(cuò)誤，B正確；CD．粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場之后，做類平拋運(yùn)動(dòng) 其中可得可知所有粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)距離相等，根據(jù)動(dòng)能定理可知打在熒光屏?xí)r的動(dòng)能僅僅與粒子的帶電量成正比，因此D錯(cuò)誤，C正確。故選BC。12.如圖所示，a、b、c、d是圓O上的四點(diǎn)，ab=5cm，cd=8cm，，一勻強(qiáng)電場的方向與圓所在平面平行，已知a、b、d三點(diǎn)電勢分別為、、，則下列說法正確的是（　?。〢.a點(diǎn)電勢比c點(diǎn)電勢低B.電場強(qiáng)度大小為6V/cmC.電子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的低D.電子從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，克服電場力做功【答案】CD【解析】【詳解】AB．如圖 由圓的性質(zhì)可知，∠adc=90°，故根據(jù)幾何關(guān)系可得ac=2ab=10cm設(shè)場強(qiáng)E與ad夾角為β1，與ab夾角為β2，∠dac=α=53°，根據(jù)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系有對a、d兩點(diǎn)對a、b兩點(diǎn)聯(lián)立，解得再結(jié)合幾何關(guān)系即可得β1=α=53°，β2=60°故可知，電場沿a→c方向，所以根據(jù)電勢與電勢差和場強(qiáng)的關(guān)系可得故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢與電勢差之間的關(guān)系可得 所以從而可知，電勢能之差為故C正確；D．根據(jù)電場力的公式，可得電子從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，克服電場力做功為故D正確。故選CD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）13.國標(biāo)規(guī)定自來水在時(shí)電阻率應(yīng)大于．某同學(xué)利用圖甲電路測量自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞活塞電阻可忽略，右活塞固定，左活塞可自由移動(dòng)，實(shí)驗(yàn)器材還有：電源電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻可忽略，電壓表量程為3V，內(nèi)阻很大，電壓表量程為3V，內(nèi)阻很大，定值電阻阻值），定值電阻（阻值），電阻箱R(最大阻值9999Ω)，單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標(biāo)卡尺，刻度尺，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑dB.向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度LC.把S撥到1位置，記錄電壓表示數(shù)D.把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值RE.改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值RF.斷開S，整理好器材（1）測玻璃管內(nèi)徑d時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙，則______mm； （2）玻璃管內(nèi)水柱的電阻的表達(dá)式為Rx______用R1、R2、R表示；（3）利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的圖象，則坐標(biāo)軸的物理量分別為______；（4）本實(shí)驗(yàn)中若電壓表內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測量結(jié)果將______填“偏大”、“不變”或“偏小”．【答案】①.30.00②.③.縱坐標(biāo)應(yīng)該表示電阻箱阻值R，橫坐標(biāo)應(yīng)該表示對應(yīng)水柱長度的④.偏大【解析】【詳解】［1］游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為3.0cm=30mm，游標(biāo)尺上0刻度和主尺上刻度對齊，所以最終讀數(shù)為30.00mm；［2］設(shè)把S撥到1位置時(shí)，電壓表V1示數(shù)為U，則此時(shí)電路電流為，總電壓當(dāng)把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U，則此時(shí)電路中的電流為，總電壓由于兩次總電壓相等，都等于電源電動(dòng)勢E，可得，解得玻璃管內(nèi)水柱的電阻的表達(dá)式［3］由電阻定律電阻箱阻值R=所以縱坐標(biāo)應(yīng)該表示電阻箱阻值R，橫坐標(biāo)應(yīng)該表示對應(yīng)水柱長度的； ［4］若電壓表V2內(nèi)阻不是很大，則把S撥到2位置時(shí)，此時(shí)電路電流大于，實(shí)際總電壓將大于=+U所以測量的將偏大，因此自來水電阻率測量結(jié)果將偏大．14.兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別用下面兩種方案測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻。方案（1）用內(nèi)阻為3kΩ、量程為1V的電壓表，保護(hù)電阻R0，電阻箱R，開關(guān)S。測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。①由于干電池電動(dòng)勢為1.5V，需要把量程為1V的電壓表擴(kuò)大量程．若定值電阻R1可供選擇的阻值有1kΩ、1.5kΩ、2kΩ，其中最合適的是__________。②請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路原理圖__________，并完成圖（a）中剩余的連線__________。方案（2）按照圖（b）的電路測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，已知電流表內(nèi)阻為RA，R1=RA，保護(hù)電阻的阻值為R0，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出圖像，圖線的斜率為k，縱截距為b，則電源電動(dòng)勢E=_________，內(nèi)阻r=______________?！敬鸢浮竣?1.5kΩ②.③.④.⑤.（或者）【解析】【詳解】(1)①[1]一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為1.5V，把量程為1V的電壓表串聯(lián)1.5kΩ的定值電阻改裝成量程1.5V即可。②[2][3]電路如圖所示 (2)[4][5]由于與電流表并聯(lián)的定值電阻R等于電流表內(nèi)阻RA，若電流表讀數(shù)為I，則通過電源的電流為2I，根據(jù)閉合電路歐姆定律得變形得其中可得截距可得三、解答題（本題共4小題，共38分。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)。P是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動(dòng)機(jī)的軸上。閉合開關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時(shí)理想電流表和理想電壓表的示數(shù)分別是I=5A和U=110V，重物P上升的速度v=1.0m/s，重物的質(zhì)量m=45kg（g取10m/s2）。求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入；（2）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R。 【答案】（1）550W；（2）4Ω【解析】【詳解】(1)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為(2)繩對重物做功的機(jī)械功率為電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R的發(fā)熱功率為由得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻16.兩個(gè)帶電小球A、B（可視為質(zhì)點(diǎn)）通過絕緣的不可伸長的輕繩相連，若將輕繩的某點(diǎn)O固定在天花板上，平衡時(shí)兩個(gè)小球的連線恰好水平，且兩根懸線偏離豎直方向的夾角分別為30°和60°，如圖甲所示。若將輕繩跨接在豎直方向的光滑定滑輪（滑輪大小可不計(jì)）兩端，調(diào)節(jié)兩球的位置能夠重新平衡，如圖乙所示，求：(1)兩個(gè)小球的質(zhì)量之比；(2)圖乙狀態(tài)，滑輪兩端的繩長O′A、O′B之比。 【答案】(1)3∶1；(2)1∶3【解析】【詳解】(1)帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對任意一個(gè)帶電小球受力分析，受到重力、繩子的拉力T和庫侖力F，根據(jù)平衡條件得Tcosθ－mg＝0Tsinθ－F＝0解得所以(2)對小球A受力分析，設(shè)繩子拉力為T，小球到滑輪的長度為L，O′C的距離為h，根據(jù)三角形相似，有解得所以17.在如圖所示的電路中，兩平行正對金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=4.5cm。電源電動(dòng)勢E=400V，內(nèi)電阻r=2Ω，電阻R1=198Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s豎直向上射入兩板間，小球恰好能到達(dá)A板。若小球所帶電荷量q=1.0×10-7C，質(zhì)量m=2.0×10-4kg，不考慮空氣阻力，忽略射入小球?qū)﹄娐返挠绊?，取g=10m/s2，求：（1）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；（2）當(dāng)沒有小球射入時(shí)，改變P的位置，求滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率P滑； （3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)小球恰能到達(dá)距A板處。【答案】（1）Ω；（2）200W；（3）1400Ω【解析】【詳解】（1）小球在平行板內(nèi)向上勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得解得根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得滑動(dòng)變阻器接入的電阻為R=Ω（2）把滑動(dòng)變阻器看成外阻，R1和r看成等效內(nèi)阻，則當(dāng)R滑=R1+r=200Ω時(shí)滑動(dòng)變阻器功率有最大值，有電功率最大為P滑==200W（3）對小球由動(dòng)能定理得解得=350V結(jié)合 解得=1400Ω18.如圖甲所示，平行金屬板間距離為d、板長，其下極板的A端與右側(cè)豎直放置的光滑圓弧形絕緣軌道相切，軌道半徑為d，軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中。平行金屬板間電場強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如乙圖所示，時(shí)刻，帶正電的小球以一定的初速度沿中線射入兩板間，時(shí)間內(nèi)小球勻速啟動(dòng)，T時(shí)刻小球運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)。當(dāng)小球沿著軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱恪Ｒ阎∏虻馁|(zhì)量為m，重力加速度的大小為g，為已知量，T未知。求：（1）小球的帶電量q；（2）小球的初速度大小v0；（3）水平向左的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由題意得解得（2）水平方向 豎直方向解得（3）根據(jù)動(dòng)能定理有在B點(diǎn)由牛頓第二定律聯(lián)立解得