高二物理(选修3-1)参考答案及评分标准

四、计算题（共42分）

14．（13分）

⑴(4分)将AB延长后交U轴于20V处，交I轴于1.0A处

∴E=20V 2分

r=E/I短=20Ω 2分

⑵(4分)滑片P滑至右端时R1被短路，此时对应于图象的B点

∴R2上电压为UB=4V 电流为IB=0.8A 2分

∴R2= UB/ IB=5Ω 2分

⑶(5分)滑片滑到左端时，此时对应于图象的A点

∴R2上电压为U2= IAR2=0.2A×5Ω=1V

R1上电压为U并= UA- U2=16V-1V=15V

R1上电流为I1= U并/ R1=15V/10Ω=0.15A 3分

∴R3上电流为I3=IA- I1=0.2A-0.15A=0.05A

∴滑片滑到左端时电阻R3= U并/ I3=15V/0.05A=300Ω 2分

15．(14分)

⑴Fx合＝F摩－Fsinθ＝0 ①

Fy合＝FN＋Fcosθ－mg＝0 ② 2分

F＝BIL＝BL ③

解①②③式得FN＝mg－=8N 1分

F摩＝sinθ=1.5N. 1分

⑵要使ab棒受的支持力为零，其静摩擦力必然为零，满足上述条件的最小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反. 2分

所以有：F＝mg，即BminL＝mg

解得最小磁感应强度Bmin＝=2T 2分

由左手定则判断出这种情况B的方向应水平向右． 1分

⑶由左手定则判断导体棒所受到的安培力水平向左，而且，当滑动变阻器的电阻R/=1Ω时，回路中的电流最大，

最大静摩擦力
方向向右，

解得Fmin1=0.25N 2分

当R=8Ω时，回路中的电流最小，

最大静摩擦力
方向向左，

解得Fmin2=0.5N 2分

所以，最大静摩擦力为 Fmin=0.5N 1分

16．（15分）

⑴电子在t=t0时刻进入两板间，先做匀速运动，后做类平抛运动，在2t0～3t0时间内发生偏转

2分

2分

⑵设电子从电场中射出的偏向角为θ，速度为v，则

1分

电子通过匀强磁场并能垂直打在荧光屏上，其圆周运动的半径为R，根据牛顿第二定律 有

2分

由几何关系得
1分

得水平宽度
1分

⑶无论何时进入两板间的电子，在两板间运动的时间均为
2分

射出电场时的竖直分速度
均相同，

射出电场时速度方向与初速v0方向的夹角
均相同，

且
=
所以
=
2分

根据几何关系，电子在磁场中运动轨迹所对的圆心角必为
，则在磁场中运动时间

1分

综上所述，电子运动的总时间
。 1分