高考物理电学大题简单
高考物理电学实验题
高考物理电学实验题
实验一：串联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个串联电阻的等效电阻。
实验步骤：
1. 首先将多个电阻依次串联连接起来，形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路两端的电压。
4. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。
5. 将所有电阻的电阻值相加，得到串联电阻的等效电阻。
实验结果：
实验中，通过测量电路两端的电压，可以得到各个电阻的电阻值。
将这些电阻值相加，得到的结果即为串联电阻的等效电阻。
实验二：并联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个并联电阻的等效电阻。
实验步骤：
1. 首先将多个电阻并联连接起来，形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路的总电流。
4. 利用欧姆定律，测量每个电阻的电压。
5. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。
6. 将所有电阻的倒数相加，再取倒数，得到并联电阻的等效电阻。
实验结果：
实验中，通过测量电路的总电流和每个电阻的电压，可以计算出各个电阻的电阻值。
将这些电阻值的倒数相加，并取倒数，得到的结果即为并联电阻的等效电阻。
高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)
高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)一、选择题1．a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a 点的电势是20V ，b 点的电势是24V ，d 点的电势是4V ，如图．由此可知，c 点的电势为（ ）A ．4VB ．8VC ．12VD ．24V2．真空中静电场的电势φ在x 正半轴随x 的变化关系如图所示，x 1、x 2、x 3为x 轴上的三个点，下列判断正确的是（ ）A ．将一负电荷从x 1移到x 2，电场力不做功B ．该电场可能是匀强电场C ．负电荷在x 1处的电势能小于在x 2处的电势能D ．x 3处的电场强度方向沿x 轴正方向3．如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为123,,ϕϕϕ和4ϕ，相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a 、b 、c 、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断（ ）A ．4ϕ等势面上各点场强处处相同B ．四个等势面的电势关系是1234ϕϕϕϕ<<<C ．粒子从a 运动到d 的过程中静电力直做负功D ．粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v <<=4．在如图所示的电场中, A 、B 两点分别放置一个试探电荷, F A 、F B 分别为两个试探电荷所受的电场力．下列说法正确的是A ．放在A 点的试探电荷带正电B ．放在B 点的试探电荷带负电C ．A 点的电场强度大于B 点的电场强度D ．A 点的电场强度小于B 点的电场强度5．如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V 、20V 、30V ，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a 、b 、c 是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（ ）A ．粒子在三点所受的电场力不相等B ．粒子必先过a ，再到b ，然后到cC ．粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb ＞E ka ＞E kcD ．粒子在三点的电势能大小关系为E pc ＜E pa ＜E pb6．如图所示，在空间坐标系Oxyz 中有A 、B 、M 、N 点，且AO =BO =MO =NO ；在A 、B 两点分别固定等量同种点电荷+Q 1与+Q 2，若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（ ）A ．O 点的电势为零B ．M 点与N 点的电场强度相同C ．M 点与N 点的电势相同D ．试探电荷+q 从N 点移到无穷远处，其电势能增加7．如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A ．B ．C ．D ．8．下列说法正确的是（ ）A ．电场不是实物，因此不是物质B ．元电荷就是电子C ．首次比较准确地测定电子电荷量的实验是密立根油滴实验，其实验原理是微小带电油滴在电场中受力平衡D ．库仑定律122kq q F r =与万有引力定律122km m F r=在形式上很相似；由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力 9．三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如图所示的轨迹，由此可以判断下列不正确的是A ．在b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上B ．b 和c 同时飞离电场C ．进电场时c 的速度最大,a 的速度最小D．动能的增加值c最小,a和b一样大10．空间存在着平行于x轴方向的静电场，P、M、O、N、Q为x轴上的点，P、Q之间各点的电势φ随位置坐标x的变化如图所示。
高考物理压轴题选--电学篇精选
选修3-1 电场、恒定电流、磁场1.（09全国1）26．（21分）如图，在x 轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于xy 平面向外，P 是y 轴上距原点为h 的一点，N 0为x 轴上距原点为a 的一点。
A 是一块平行于x 轴的档板，与 x 轴的距离为2h，A 的中点在y 轴上，长度略小于2a。
带电粒子与挡板碰撞前后x 方向上的分速度不变，y 方向上的分速度反向，大小不变。
质量为m ，电荷量为q （q >0）的粒子从P 点瞄准N 0点入射，最后又通过P 点。
不计重力。
求粒子入射速度的所有可能值。
【解析】设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为O N ',与板碰撞后再次进入磁场的位置为1N .粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有mvR qB=…⑴,粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离1x 保持不变有1x =2sin O O N N R θ'=…⑵,粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离2x 始终不变,与1O N N '相等.由图可以看出2x a =……⑶设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n 次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P 点,由对称性,出射点的x 坐标应为-a,即()1212n x nx a +-=……⑷,由⑶⑷两式得121n x a n +=+……⑸ 若粒子与挡板发生碰撞,有124ax x ->……⑹联立⑶⑷⑹得n<3………⑺联立⑴⑵⑸得 22sin 1qB n v a m n θ+=⋅+………⑻把22sin h a hθ=+代入⑻中得22,0o qBa a h v n mh+==…………⑼xy A PO N 0h/222131qBa a h v n +==…………⑾22222qBa a h v n +==…………⑿2.(09浙江)25.（22分）如图所示，x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上。
在xOy 平面内与y 轴平行的匀强电场，在半径为R 的圆内还有与xOy 平面垂直的匀强磁场。
2022届高考物理二轮专项训练——电学实验(Word版含答案)
2022年高考物理二轮专项训练——电学实验专项1．（2021·辽宁·高三阶段练习）某兴趣小组想探究某金属合金在室温下的电阻率，实验电路如图甲所示，R为待测金属电阻丝，其横截面积为2S。
实验步骤如下∶0.30mm（1）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳到“a”位置，调节滑动变阻器R1，使电流表为某一适当的读数，用毫米刻度尺测量并记下电阻丝R接入电路的有效长度L，某次测量结果如图乙，从图乙上读出测量结果，L=____mm；（2）保持滑动变阻器R1滑片位置不变，将开关S2扳到“b”位置，调节电阻箱R2使电流表的读数与开关S2位于“a”位置时的相同，记下此时电阻箱的读数R0，则对应的电阻丝的阻值为____；（3）移动电阻丝上的滑动触头，重复（1）（2）步骤，得到多组R、L数据，画出的R-L图线如图丙所示，则该电阻丝在室温下的电阻率ρ=____Ω·m（结果保留一位小数）。
2．（2022·安徽·马鞍山市第二中学博望分校高三模拟）如图所示是探究用电流表和电压表测定1节干电池的电动势和内阻的实验的电路图。
现备有以下器材：A．滑动变阻器（0～50 Ω）B．滑动变阻器（0～1 750 Ω）C．电压表（0～3 V）D．电压表（0～15 V）E．电流表（0～0.6 A）F．电流表（0～3 A）其中滑动变阻器应选_______，电压表应选________，电流表应选_________。
（均选填器材的字母代号）3．（2022·全国·高三专题练习）一同学欲测量某未知电阻的阻值。
他从实验室找到一块指针式多用电表，该多用电表可以正常进行欧姆调零。
（1）该同学怀疑由于长时间没有使用，电池参数可能发生变化，从而导致测量结果不准确，于是他将电池取下，先对电池进行了测量。
发现手边有一电阻箱，一块电流表（内阻未知），开关导线若干。
该同学设计了如图甲所示电路进行测量，改变电阻箱的阻值，得到多组R、I数据，计算之后，描点连线得到1RI-图像如图乙所示，由图像可知电池电动势E=______V（结果保留2位有效数字）；由此图像______（填“能”或“不能”）计算得到电池内电阻。
高考物理电学专题山东卷历年真题及答案详解
高考物理电学专题山东卷历年真题及答案详解电学专题一直是高考物理中的重点和难点之一，对于考生来说，了解历年真题及其答案的详解是备战高考的关键。
本文将为大家介绍山东卷历年的物理电学专题真题，并提供答案的详细解析，希望能帮助各位考生更好地备考。
1. 2018年山东卷高考物理选择题1) 题目：【2018 山东卷】某同学在科学实验中使用一个带电体 X，通过观察他放在灯下的现象，得出了下列判断：I. X 是绝缘体；II. X 是导体。
他用科学实验的方法分别验证了这两个判断。
实验结果——当 X 被带电后，用塑料毛刷拂过 X 时，灯泡不亮；当 X 被带电后，用布拂过 X 时，灯泡亮。
此同学的判断正确的是A. I；B. II；C. I 和 II 都正确；D. I 和 II 都错误。
2) 答案及解析：选择题的答案为B，即判断II正确，此同学得出的结论是X是导体。
解析：通过实验结果可以看出，当用塑料毛刷拂过带电体X时，灯泡不亮，而当用布拂过带电体X时，灯泡亮。
根据这一结果可以推断，带电体X在布拂过的时候发生了电荷的转移，导致灯泡亮起。
而当塑料毛刷拂过带电体X时，灯泡不亮，可能是因为塑料是一种绝缘体，不能导电。
因此，判断X是导体的结论正确。
2. 2017年山东卷高考物理选择题1) 题目：【2017 山东卷】下列电器中，分类正确的是A. 电子钟，石英钟；B. 导电胶，绝缘胶；C. 风机，空调；D. 电风扇，电冰箱。
2) 答案及解析：选择题的答案为A，即分类正确的是电子钟和石英钟。
解析：根据题目所给选项，我们需要判断哪个选项是分类正确的。
电子钟和石英钟属于计时器类电器，都是利用电子元件来实现时间的显示和计时功能，因此归为一类，选项A分类正确。
3. 2016年山东卷高考物理选择题1) 题目：【2016 山东卷】在直流电路中，用标准电池给一段电路供电，若用电流计测得电流大小为 2 A，则段电路的电阻为A. 0.5 Ω；B. 1 Ω；C. 2 Ω；D. 4 Ω。
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析
高考物理电磁学大题练习20题1.如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°，A、B两点间的距离d=0.2m。
质量m1=0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点，质量m2=0.1kg、电荷量q=1×10-5C的带正电小球静止在B点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。
现用大小F=4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达月点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心。
小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。
取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及匀强电场的电场强度大小E；(2)求小球到达P点时的速度大小v P和B、C两点间的距离x。
【答案】(1) 6m/s；7.5×104N/C (2) 2.5m/s ；0.85m【解析】【详解】(1)对滑块从A点运动到B点的过程，根据动能定理有：解得：v=6m/s小球到达P点时，受力如图所示:则有：qE=m2g tanθ,解得：E=7.5×104N/C(2)小球所受重力与电场力的合力大小为：小球到达P点时，由牛顿第二定律有：解得：v P=2.5m/s滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为v1、v2，则有：m1v=m1v1+m2v2解得：v1=-2m/s(“-”表示v1的方向水平向左)，v2=4m/s对小球碰后运动到P点的过程，根据动能定理有：解得：x=0.85m2.如图甲所示，绝缘的水平桌面上铺有两根不计电阻的足够长光滑金属轨道AB、CD，轨道间距为d，其左端接一阻值为R的电阻。
一长为L且与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，单位长度的电阻为r。
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析方向与图示一致。
金属棒的质量为m，棒的左端与导轨相接，右端自由。
设金属棒在磁场中的电势能为0.1)当磁场的磁感应强度为B1时，金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，求金属棒的速度和通过电阻的电流强度。
2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，求金属棒的最大速度和通过电阻的最大电流强度。
答案】(1) v=B1d/2m。
I=B1d2rR/(rL+dR) (2) vmaxBmaxd/2m。
ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)解析】详解】(1)由洛伦兹力可知，金属棒在匀强磁场区域内受到向左的洛伦兹力，大小为F=B1IL，方向向左，又因为金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，所以受到的阻力大小为F1Fr，方向向右，所以有：B1IL=Fr解得：v=B1d/2m通过电阻的电流强度为：I=B1d2rR/(rL+dR)2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，其大小为：e=BLv所以金属棒所受的合力为：F=BLv-Fr当合力最大时，金属棒的速度最大，即：BLvmaxFr=0解得：vmaxBmaxd/2m通过电阻的电流强度为：ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)题目一：金属棒在电动机作用下的运动一根金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下，从静止开始向右运动，经过一段时间后以匀速向右运动。
金属棒始终与导轨相互垂直并接触良好。
问题如下：1) 在运动开始到匀速运动之间的时间内，电阻R产生的焦耳热；2) 在匀速运动时刻，流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。
解析：1) 运动开始到匀速运动之间的时间内，金属棒受到电动机的牵引力向右运动，电阻R中会产生电流。
根据欧姆定律和焦耳定律，可以得到电阻R产生的焦耳热为：$Q=I^2Rt$，其中I为电流强度，t为时间。
因此，我们需要求出这段时间内的电流强度。
根据电动机的牵引力和电阻R的阻值，可以得到电路中的总电动势为$E=FL$，其中F为电动机的牵引力，L为金属棒的长度。
新高考物理真题汇编-电学计算题解析版
新高考物理真题汇编-电学计算题解析版1．（2022·新课标全国Ⅰ卷）如图，在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。
一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后，沿平行于x 轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。
已知O 点为坐标原点，N 点在y 轴上，OP 与x 轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ，不计重力。
求 （1）带电粒子的比荷；（2）带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。
【答案】（1）224q U m B d = （2）2π3()423Bd t U =+【解析】（1）设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，加速后的速度大小为v 。
由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d 2③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ （2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π3()423Bd t U =+⑦2．（2022·新课标全国Ⅱ卷）如图，两金属板P 、Q 水平放置，间距为d 。
两金属板正中间有一水平放置的金属网G ，P 、Q 、G 的尺寸相同。
G 接地，P 、Q 的电势均为ϕ（ϕ>0）。
质量为m ，电荷量为q （q >0）的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置，以速度v 0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。
（1）求粒子第一次穿过G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小； （2）若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？【答案】（1）0mdh l v q ϕ= （2）2mdhv q ϕ【解析】（1）PG 、QG 间场强大小相等，均为E ，粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为a ，有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ，由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ，粒子在水平方向的位移为l ，则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥mdhl v q ϕ= （2）设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短，由对称性知，此时金属板的长度L 为0=22mdhL l v q ϕ= 3．（2022·新课标全国Ⅲ卷）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O 、P 是电场中的两点。
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高三期末计算题复习题1．两根平行光滑金属导轨MN 和PQ 水平放置，其间距为0.60m ，磁感应强度为的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R ＝Ω。
在导轨上有一电阻为Ω的金属棒ab ，金属棒与导轨垂直，如图13所示。
在ab 棒上施加水平拉力F 使其以10m/s 的水平速度匀速向右运动。
设金属导轨足够长。
求：（1）金属棒ab 两端的电压。
（2）拉力F 的大小。
（3）电阻R 上消耗的电功率。
1．（7分）解：（1）金属棒ab 上产生的感应电动势为BLv E ==， （1分） 根据闭合电路欧姆定律，通过R 的电流 I = Rr E+= 0.50A 。
（1分）电阻R 两端的电压 U ＝IR ＝。
（1分） （2）由于ab 杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力大小相等，即F = BIL = N （2分）（3）根据焦耳定律，电阻R 上消耗的电功率 R I P 2=＝ （2分）2．如图10所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ，在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域。
线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab 边始终平行于磁场的边界。
已知线框的四个边的电阻值相等，均为R 。
求：⑴在ab 边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小。
⑵在ab 边刚进入磁场区域时，ab 边两端的电压。
⑶在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量。
2．（7分）（1）ab 边切割磁感线产生的电动势为E=BLv …………………（1分）所以通过线框的电流为 I=RBLvR E 44=……………………（1分） （2）ab 边两端电压为路端电压 U ab =I ·3R ……………………（1分） 所以U ab = 3BLv/4……………………（1分）（3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间t=L/v ……………………（1分）线框中电流产生的热量Q=I 2·4R ·t RvL B 432= ……………………（2分）3．如图16所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l ＝0.50m ，导轨上端接有电阻R ＝Ω，导轨电阻忽略不计。
导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度B =，方向垂直于金属导轨平面向外。
电阻r ＝Ω的金属杆MN ，从静止开始沿着金属导轨下落，下落一定高度后以v =2.5m/s 的速度进入匀强磁场中，金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。
已知重力加速度g =10m/s 2，不计空气阻力。
（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R 的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时，M 、N 两端的电压；（3）若金属杆刚进入磁场区域时恰能匀速运动，则在匀速下落过程中每秒钟有多少重力势能转化为电能 3. （7分）解：（1）金属杆进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blv ， （1分）图10BN Q图13根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R 的电流大小I =rR E+=0.5A （2分） （2）M 、N 两端电压为路端电压，则U MN =IR = （2分） （3）每秒钟重力势能转化为电能E = I 2(R+r )t = （2分）4．如图14所示，两平行金属导轨间的距离L =0.40m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37o ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B =、方向垂直遇导轨所在平面的匀强磁场。
金属导轨的一端接有电动势E=、内阻r =Ω的直流电源。
现把一个质量m =0.040kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止。
导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0=Ω，金属导轨电阻不计，g 取10m/s 2。
已知sin37o=，cos37o=，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力。
4.（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I =rR E +=1.5A …………2分 （2）导体棒受到的安培力： F 安=BIL =…………2分（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F 1= mg sin37o=由于F 1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f …………1分 根据共点力平衡条件mg sin37o+f =F 安…………1分解得：f = …………1分5．在水平面上平行放置着两根长度均为L 的金属导轨MN 和PQ ，导轨间距为d ，导轨和电路的连接如图16所示。
在导轨的MP 端放置着一根金属棒，与导轨垂直且接触良好。
空间中存在竖直向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B 。
将开关S 1闭合S 2断开，电压表和电流表的示数分别为U 1和I 1，金属棒仍处于静止状态；再将S 2闭合，电压表和电流表的示数分别为U 2和I 2，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直。
设金属棒的质量为m ，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。
忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重力加速度为g 。
求： （1）金属棒到达NQ 端时的速度大小；（2）金属棒在导轨上运动的过程中，电流在金属棒中产生的热量。
5．（8分）解：（1）当通过金属棒的电流为I 2时，金属棒在导轨上做匀加速运动，设加速度为a ，根据牛顿第二定律，ma mg BlI =-μ2， （1分）设金属棒到达NQ 端时的速度为v由以上两式解得： mLmg BdI v )(22μ-=。
（2）当金属棒静止不动时，金属棒的电阻11I U r =，设金属棒在导轨上运动的时间为t ，电流 图14 图16在金属棒中产生的热量为Q ，根据焦耳定律，rt I Q 22=， （2分） 根据运动学公式，t vL 2=，将（1）的结果代入，解得 （1分）mgBdI LmI U I Q μ-=211222。
（1分）6．如图15（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内均匀分布着与线圈平面垂直的磁场。
已知线圈的匝数n =100匝，电阻r=Ω，所围成矩形的面积S=0.040m 2，小灯泡的电阻R=Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图15（乙）所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式为e =t TT S nB m )2cos(2ππ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期。
不计灯丝电阻随温度的变化，求： （1）线圈中产生感应电动势的最大值。
（2）小灯泡消耗的电功率。
（3）在磁感应强度变化0～T /4的时间内，通过小灯泡的电荷量。
6．（8分）解：（1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为 T=×10-2s 。
所以线圈中感应电动势的最大值为 E=2πnB m S/T = （2分）（2）根据欧姆定律，电路中电流的最大值为I m =rR E +m=0.80A 通过小灯泡电流的有效值为I =I m /2＝0.402A ， （1分） 灯泡消耗的电功率为P=I 2R = （2分）（3）在磁感应强度变化1/4周期内，线圈中感应电动势的平均值E ＝nS t B∆∆通过灯泡的平均电流tr R BnS r R E I ∆+∆=+=)( （1分） 通过灯泡的电荷量Q ＝rR BnS t I +∆=∆＝×10-3C 。
（2分） 9．如图19所示，在以O 为圆心，半径为R 的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外。
竖直平行正对放置的两金属板A 、K 连在电压可调的电路中。
S 1、S 2为A 、K 板上的两个小孔，且S 1、S 2和O 在同一直线上，另有一水平放置的足够大的荧光屏D ，O 点到荧光屏的距离h 。
比荷（电荷量与质量之比）为k 的带正电的粒子由S 1进入电场后，通过S 2射向磁场中心，通过磁场后落到荧光屏D 上。
粒子进入电场的初速度及其所受重力均可忽略不计。
（1）请分段描述粒子自S 1到荧光屏D 的运动情况。
（2）求粒子垂直打到荧光屏上P 点时速度的大小；（3）调节滑片P ，使粒子打在荧光屏上Q 点，PQ =33h （如图19所示），求此图15(甲)-2s 图15(乙)DP时A 、K 两极板间的电压。
9. （1）粒子在电场中自S 1至S 2做匀加速直线运动；自S 2至进入磁场前做匀速直线运动；进入磁场后做匀速圆周运动；离开磁场至荧光屏做匀速直线运动。
…………2分说明：说出粒子在电场中做匀加速直线运动，离开电场作匀速运动，给1分；说出粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，离开磁场后作匀速直线运动，给1分。
（2）设粒子的质量为m ，电荷量为q ，垂直打在荧光屏上的P 点时的速度为v 1， 粒子垂直打在荧光屏上，说明粒子在磁场中的运动是四分之一圆周，运动半径r 1=R …………1分 根据牛顿第二定律Bqv 1=211v m r , 依题意：k=q/m …………1分解得：v 1=BkR …………1分（3）设粒子在磁场中运动轨道半径为r 2，偏转角为2，粒子射出磁场时的方向与竖直方向夹角为α，粒子打到Q 点时的轨迹如图所示，由几何关系可知tan α=33h pQ , α=30°, θ=30° tan θ=2r R解得：r 2=3R …………1分 设此时A 、K 两极板间的电压为U ，设粒子离开S 2时的速度为v 2，根据牛顿第二定律Bqv 2=222v m r …………1分根据动能定理有 qU=2221mv …………1分解得：U=2223R kB …………1分xP Q。