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如圖所示，兩互相平行的水平金屬導軌MN、PQ放在豎直平面內，相距為L=0.4m，左端接平行板電容器，板間距離為d=0.2m，右端接滑動變阻器R （R的最大阻值為2Ω），整個空間有水平勻強磁場，磁感應強度為B=10T，方向垂直于導軌所在平面．導體棒C D與導軌接觸良好，棒的電阻為r=1Ω，其它電阻及摩擦均不計，現用與導軌平行的大小為F=2N的恒力作用，使棒從靜止開始運動，取g=10m/s²．求：
（1）拉力的最大功率是多大？
（2）當滑動觸頭在滑動變阻器中點且導體棒處于穩定狀態時，一帶電量q=+1.0C質量m=1.0kg的小球從平行板電容器左側沿兩極板的正中間以多大速度v入射能在兩極板間恰好做勻速直線運動．

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題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

AC

B

AB

BD

AD

B

B

BC

D

A

A

BC

13．（10分）（1）正功   增加 （各2分）

（2）能量守恒定律   第二類   熱力學第二定律  （各2分）

14．（10分）（1）干涉   相干性 (各2分)

（2）質量大   體積小   盡量細  （各2分）；

15．（12分）

（1）電路圖如圖（3分）；（電路圖與實物圖不匹配扣1分，儀器代號未標扣1分）

（2）E₂（1分），R₁（2分）；

（3）大于（1分）；

（4）實物連線（2分）（有錯的不給分）

（5）（3分）

①把電阻箱阻值調至零值，閉合S，調節滑線變阻器，使電壓表指針指在滿刻度處；（1分）

②保持滑線變阻器滑片的位置不變，（1分）調節電阻箱，使電壓表指針指在中央刻度處，記下電阻箱的阻值R。（1分）

16．（12分）

（1）先保持m不變，研究a與F的關系；再保持F不變，研究a與m的關系（2分)；

（2）a.把木板的末端墊起適當高度以平衡摩擦力(1分)；

b.砂和桶的質量遠小于小車質量(1分)；

（3）B  (2分)；

（4）如圖(4分，其中，坐標軸名稱正確1分，

標示坐標標度1分，圖線正確2分).

（5）(只要合理均給2 分)

①采用氣墊導軌以減小摩擦力；

②利用“光電門”和計算機連接直接得到加速度，

③利用v-t圖像計算加速度；

④用彈簧秤測量砂和桶的重力；

⑤用力和加速度的比值是否不變來處理數據，等等.

17．（18分）

   （1）設升壓變壓器原副線圈的輸入和輸出電壓分別為U₁、U₂，匝數分別為n₁、n₂

由------------------------------------------------------------------------------（3分）

        得--------------------------------------------（2分）

        輸電導線上的電流---------------------------（3分）

（2）子彈打木塊過程，由動量守恒定律，有

mV_o＝（M＋m）V₁    ①---------------------------------------------------------------（2分）

在拉緊瞬間木塊失去了沿繩方向的速度，則木塊離開水平地面速度大小

V＝V₁sin     ②--------------------------------------------------------------------------（1分）

由幾何關系，有sin＝          ③----------------------------------------------（1分）

由①②③式得木塊離開水平地面速度大小V＝10m/s--------------------------------（1分）

設木塊在最高點速度為V^‘，由牛頓第二定律，有

T＋（M＋m）g＝（M＋m）④---（2分）

木塊離地以后運動到最高點的過程，由機械能守恒則定律，有

 ⑤----------------------------（2分）

由④⑤式可得木塊到達最高點時輕繩對木塊的拉力的大小

T＝4N------------------------------------------------------------------------------------------（1分）

18、（16分）

（1）設ab最大速度為，對ab棒，由平衡條件，有

     ①-----------------------------------------------------------------（3分）

     而最大感應電流          ②-------------------------------------------（2分）

 所以最大速度      ③----------------------------------------------（2分）

     cd棒靜止，由平衡條件，得cd棒受到的摩擦力

 ④------------------------（3分）

    （2）從ab棒開始下滑到達到最大速度的過程中，由能量守恒定律，得ab與cd棒上產生的總熱量

 ⑤------------------------------------------------------------（3分）

    ③代入⑤，得

 ⑥--------------------------------（3分）

19．（17分）

(1)設兩個平行金屬板A和B間的電場強度為E，

對油滴M，其受力如圖所示，由平衡條件，有

qE＝mg，--------------------------------------------------（2分）

又，----------------------------------------------（1分）

可得金屬板A、B間的電壓 ，-------------------------------------------------（2分）

B板電勢較高。----------------------------------------------------------------------------------（2分）

　　(2) N帶正電，設帶電量為Q。

　　設N與M碰前的速度為v₁ ,由動能定理，有

　　　①-----------------------------------------------（3分）

M，N相碰后結合成一個大油滴時，大油滴速度為v，由動量守恒定律，得

　　　　②----------------------------------------------------------------------（2分）

　　結合成的大油滴恰好不與金屬板B相碰的臨界條件是：大油滴運動到金屬板B時速度為0，由動能定理，得

　　③----------------------------------（3分）

　　由①②③得  ④--------------------------------------------------------------------（2分）

20、（17分）

物體A滑上木板B以后，作勻減速運動，加速度

    ①--------------------------------------------（1分）

木板B作勻加速運動，設加速度為，由牛頓第二定律，有：

     ②------------------------------------------（2分）

A不從B的右端滑落的臨界條件是A到達B的右端時，A、B具有共同的速度，

由位置關系，有     ③----------------------------（2分）

運動時間相等，有     ④-------------------------------（2分）

由①③④式，可得　⑤---------------------------------（1分）

由②⑤式，得

   ⑥--------------------------------------（2分）

代入數值，得------------------------------------------------（1分）

若F＜1N，則A滑到B的右端時，速度仍大于B的速度，于是將從B上滑落，所以F必須大于等于1N。

當F較大時，在A到達B的右端之前，就與B具有相同的速度，之后，A必須相對B靜止，才能不會從B的左端滑落。---------------------------------------（1分）

當A相對B靜止時，由牛頓第二定律

對A、B的整體，設加速度為，有--------------------（1分）

對A有------------------------------------------------（1分）

聯立解得  ------------------------------------------------（1分）

若F大于3N，A就會相對B向左滑下。--------------------------------（1分）

使A不致于從B上滑落，力F應滿足的條件是：--------------（1分）