单项选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分．)

导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是

A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 (　　)

B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比

C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比

D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比

2．一个木块以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上运动的v－t图象如图1所示．已知重力加速度为g，则根据图象不能求出的物理量是 (　　)

A．木块的位移

B．木块的加速度

C．木块所受摩擦力

D．木块与桌面间的动摩擦因数

3． 如图3所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将 (　　)

A．静止不动

B．逆时针转动

C．顺时针转动

D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向

4． 如图4所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是(　　)

图4

A．三者同时落地 B．甲、乙同时落地，丙后落地

C．甲、丙同时落地，乙后落地 D．乙、丙同时落地，甲后落地

5. 如图5所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为By＝，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，空气阻力不计，铝框由静止释放下落的过程中 (　　

A．铝框回路磁通量不变，感应电动势为0

B．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为0

C．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

D．直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于g

6． 一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图6甲所示)，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则下列选项中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是 (　　)

图6

多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分。选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.

7. 如图7所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引 (　　)

A．向右做匀速运动

B．向左做减速运动

C．向右做减速运动 D．向右做加速运动

8．如图8所示，一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是 (　　)

A．小球一定带正电

B．小球一定带负电

C．小球的绕行方向为顺时针方向

D．改变小球的速度大小，小球将不做圆周运动

9．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图9所示．置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是 (　　)

A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1

D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器的最大动能不变

10.如图10所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1 m，cd间、de间、cf间分别接阻值为R＝10 Ω的电阻．一阻值为R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是 (　　)

A．导体棒ab中电流的流向为由b到a

B．cd两端的电压为1 V

C．de两端的电压为1 V

D．fe两端的电压为1 V

11. 如图11(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则 (　　)

图11

A．在电路(a)中，断开S，A将渐渐变暗

B．在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．在电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗

D．在电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

简答题：本大题有两个实验题。共计20分.请将解答填写在答题卡相应的位置。

12．（10分）如图1为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持　 　不变，用钩码所受的重力作为　 　，用DIS测小车的加速度．

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线如图2所示．

①分析此图2线的OA段可得出的实验结论是　 　．

②（单选题）此图2线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是　 　

A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大．

③做本实验前必须消除摩擦力的影响，将木板的右端抬到适当的高度，这个步鄹是：

13.(10分）现有一特殊电池，它的电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图12所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5 Ω，R为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用．

(1)实验室备有的定值电阻R0共有以下几种规格．

A．10 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．500 Ω

本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？________.

(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图13所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.

四计算题。本题4小题，共62分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演

算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．

14（15分）把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在

竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图4所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；

(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率．

15（14分）在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4 m，如图10所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若杆cd以恒定加速度a＝2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，则：

(1)在5 s内平均感应电动势是多少？

(2)第5 s末，回路中的电流多大？

(3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？

16（15分）如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光

滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别

表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．

(1)调节Rx＝R，释放导体棒，当导体棒沿导轨匀速下滑时，求通过导体棒的电流I及导体棒的速率v.

(2)改变Rx，待导体棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电荷量为＋q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx.

17（18分）.如图所示，在一竖直平面内，y轴左方有一水平向右的场强为E1的匀强电场和垂直于纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场，y轴右方有一竖直向上的场强为E2的匀强电场和另一磁感应强度为B2的匀强磁场．有一带电荷量为＋q、质量为m的微粒，从x轴上的A点以初速度v与水平方向成θ角沿直线运动到y轴上的P点，A点到坐标原点O的距离为d.微粒进入y轴右侧后在竖直面内做匀速圆周运动，然后沿与P点运动速度相反的方向打到半径为r的的绝缘光滑圆管内壁的M点(假设微粒与M点碰后速度改变、电荷量不变，圆管内径的大小可忽略，电场和磁场可不受影响地穿透圆管)，并恰好沿圆管内无碰撞下滑至N点．已知θ＝37°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)E1与E2大小之比；

(2)y轴右侧的磁场的磁感应强度B2的大小和方向；

(3)从A点运动到N点所用的时间．

一选择题

三填空题

四、计算题：本题4小题，共62分．

14（14分）答案　(1)，从N流向M　 (2)

解析　(1)把切割磁感线的金属棒看成一个内阻为R、电动势为E的电源，两个半圆环看成两个并联的相同电阻，画出等效电路图如图所示．

等效电源电动势为E＝Blv＝2Bav

外电路的总电阻为

R外＝＝R

棒上电流大小为I＝＝＝

电流方向从N流向M.

根据分压原理，棒两端的电压为

UMN＝·E＝Bav.

(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为P＝IE＝.

15 （14分）答案　(1)0.4 V　(2)0.8 A　(3)0.164 N

解析　(1)5 s内的位移x＝at2＝25 m

5 s内的平均速度＝＝5 m/s

(也可用＝求解)

故平均感应电动势＝BL＝0.4 V

(2)第5 s末：v＝at＝10 m/s

此时感应电动势：E＝BLv

则回路中的电流为

I＝＝＝ A＝0.8 A

(3)杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律得F－F安＝ma

即F＝BIL＋ma＝0.164 N

16（15分）解析　(1)对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示．

导体棒所受安培力F安＝BIl ①

导体棒匀速下滑，所以F安＝Mgsin θ ②

联立①②式，解得I＝ ③

导体棒切割磁感线产生感应电动势E＝Blv ④

由闭合电路欧姆定律得I＝，且Rx＝R，所以I＝ ⑤

联立③④⑤式，解得v＝

(2)由题意知，其等效电路图如图所示．

由图知，平行金属板两板间的电压等于Rx两端的电压．

设两金属板间的电压为U，因为导体棒匀速下滑时的电流仍

为I，所以由欧姆定律知

U＝IRx ⑥

要使带电的微粒匀速通过，则mg＝q ⑦

联立③⑥⑦式，解得Rx＝.

答案　(1)　　(2)

17（19分）.解析　(1)A→P微粒做匀速直线运动

E1q＝mgtan θ

P→M微粒做匀速圆周运动

E2q＝mg

联立解得E1∶E2＝3∶4

联立解得B2＝

又由左手定则可知B2的方向垂直纸面向外

(3)A→P有：

vt1＝，解得t1＝

P→M有：

vt2＝πR，解得t2＝

碰到M点后速度只剩下向下的速度，此时mg＝E2q，从M→N的过程中，微粒继续做匀速圆周运动

v1＝vsin 37°

v1t3＝，解得t3＝

所以t总＝t1＋t2＋t3＝＋

答案　(1)3∶4　(2)，方向垂直纸面向外　(3)＋