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如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R₀=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s²．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力．

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如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源，另一端接有電阻R=5.0Ω．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的導(dǎo)體棒的電阻R₀=5.0Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s²．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力．

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如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R₀=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s²．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小以及方向；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小與方向．

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如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源，另一端接有電阻R=5.0Ω．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的導(dǎo)體棒的電阻R₀=5.0Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s²．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力．

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如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直遇導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R₀=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s²．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力；
（3）若只把勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的方向改為豎直向上，其他條件都不變，導(dǎo)體棒受到的摩擦力有多大？

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第Ⅰ卷  （選擇題  共48分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分）。

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

C

A

D

C

B

B

B

A

D

二、多項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題3分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）。

題號(hào)

11

12

13

14

15

16

答案

AD

BD

AD

ABC

AD

BCD

第Ⅱ卷  （實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題，共7題，共72分）

三、實(shí)驗(yàn)題（18分）

17.（1）0.730；8.0（8也給分）；；（前兩空分別為2分，第三空4分）

（2）l₁、l₃；（每空2分）

（3）①乙；②9.4；③紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力、空氣阻力（每空2分）

四、計(jì)算題：本題共6小題，共54分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。

18.（8分）分析和解：

（1）因?yàn)榻饘賶K勻速運(yùn)動(dòng)，所以

Fcos37°－（mg－Fsin37°）＝0  ……………………………………………（2分）

＝＝＝0.4 ……………………………（2分）

（2）撤去拉力后a＝＝g  …………………………………………………（1分）

a＝4 m／s²   …………………………………………………（1分）

金屬塊在桌面上滑行的最大距離s＝ …………………………………（1分）

＝ ………………………………（1分）

s＝0.5 m  ……………………………（1分）

19.（8分）分析和解：

（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

I＝＝1.5 A  …………………………………………………………（3分）

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：

F_安＝BIL＝0.30 N  …………………………………………………………（2分）

（3）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F₁＝mgsin37°＝0.24 N

由于F₁小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f  ………………（1分）

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件mgsin37°＋f＝F_安   …………………………………（1分）

解得：f＝0.06 N  …………………………………………………………（1分）

20.（8分）分析和解：

（1）帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理

qU＝mv²  ………………………………………………………………①（1分）

進(jìn)入磁場(chǎng)后帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r

qvB＝m ………………………………………………………………②（2分）

打到H點(diǎn)有r＝ ………………………………………………………③（1分）

由①②③得＝  …………………………………………………（1分）

（2）要保證所有帶電粒子都不能打到MN邊界上，帶

電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)偏角小于90°，臨界狀態(tài)為

90°。如圖所示，磁場(chǎng)區(qū)半徑R＝r＝ （2分）

所以磁場(chǎng)區(qū)域半徑滿足R≤         （1分）

21.（10分）分析和解：

（1）木塊A在桌面上受到滑動(dòng)摩擦力作用做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，木

塊A的加速度a＝＝2.5 m/s²    ……………………………………（1分）

設(shè)兩木塊碰撞前A的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得

v＝v₀－at＝2.0 m/s …………………………………………………………（2分）

（2）兩木塊離開桌面后均做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)木塊B離開桌面時(shí)的速度大小為v₂，在空

中飛行的時(shí)間為t′。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：h＝gt′²，s＝v₂t′  …………（2分）

解得：v₂＝＝1.5 m/s  ………………………………………………（1分）

（3）設(shè)兩木塊碰撞后木塊A的速度大小為v₁，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

Mv＝Mv₁＋mv₂   ………………………………………………………（1分）

解得：v₁＝＝0.80 m/s …………………………………………（1分）

設(shè)木塊A落到地面過(guò)程的水平位移為s′，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得

s′＝v₁t′＝v₁＝0.32 m …………………………………………………（1分）

則木塊A落到地面上的位置與D點(diǎn)之間的距離s＝s－s′＝0.28 m  …（1分）

22.（10分）分析和解：

（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U₁加速后的速度為v₀，由動(dòng)能定理eU₁＝－0 ……（2分）

解得v₀＝ …………………………………………………………（1分）

（2）電子以速度v₀進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，加速度為a，電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為y。由

牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式t＝ ………………………………………（1分）

F＝ma    F＝eE   E＝   a＝ ……………………………………（2分）

y＝ at² ……………………………………………………………………（1分）

解得y＝  ……………………………………………………………（1分）

（3）減小加速電壓U₁；增大偏轉(zhuǎn)電壓U₂；……

（本題的答案不唯一，只要措施合理，答出一項(xiàng)可得1分，答出兩項(xiàng)及以上可得2分。）

23.（10分）分析和解：

（1）設(shè)軌道半徑為R，由機(jī)械能守恒定律：

 mv²_B＝mg（2R＋x）＋ mv²_A    ………………………………………………①（2分）

在B點(diǎn)：－mg＝m ……………………………………………………②（1分）

在A點(diǎn)：＋mg＝m ……………………………………………………③（1分）

由①②③式得：兩點(diǎn)的壓力差，F_N＝－＝6 mg＋ ………④（1分）

由圖象得：截距6 mg＝6，得m＝0.1 kg  ……………………………………⑤（1分）

（2）由④式可知：因?yàn)閳D線的斜率k＝＝1

所以R＝2m …………………………………………………⑥（2分）

（3）在A點(diǎn)不脫離的條件為：v_A≥ ………………………………………⑦（1分）

由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得：x＝15 m …………………………⑧（1分）