五校聯(lián)考2022-2023學年度上學期期末考試卷

高二物理

滿分：100分考試時間：75分鐘

一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是

符合題目要求的。

1.兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流，電

流方向如圖所示。虛線為的垂直平分線，與MN交于。點，則（）

勺〃

P—------------—o

ov

如

A.0點的磁感應強度為零

B.0點的磁場方向從。指向。

C.。點的磁場方向從。指向M

D.O點的磁場方向垂直紙面向里

2.上體育課時，一位質量為m的男同學由下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)時間Af,身體伸直并則好離開地面，此時速

度為丫。已知在此過程中這位男同學的重心升高〃，則（）

A.地面對他支持力沖量機口B.地面對他支持力的沖量根u+mg加

C.地面對他支持力所做的功;〃?/D.地面對他支持力所做的功加+

3.噴墨打印機的簡化模型如圖所示，一質量為機，帶電量為q的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾?，以平行極板方向

的速度v從左側正中間射入兩極板間的勻強電場，最終打在紙上。已知極板間的電壓為U,板間距離為"，板的長

度為/,不計墨汁微滴的重力和極板邊緣電場的影響，則微滴在極板間（）

信若輸入紙

墨盒X---------E--------

0--_

I

帶電室A-

A.向負極板偏轉

B.電勢能增加

C.做勻速圓周運動

D.速度方向的偏轉角正切值為

mav~

4.如圖所示的電路中，電源電動勢E=36V,內阻尸1C,電燈L上標有“6V12W”字樣，直流電動機M線圈電

阻R=2C。接通電源后，電燈恰能正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

<@)-----(gH

A.電路中的電流為1A

B.電動機兩端電壓為4V

C.電動機輸出的機械功率為48W

D.電動機產(chǎn)生的熱功率為60W

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合

題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

5.在x軸上存在一電場，其電勢中隨x變化關系如圖所示，一個帶電粒子僅受電場力作用，在。處由靜止釋放

后沿X軸正向做直線運動，且以一定的速度通過X2處，則（）

B.xi和及之間場強方向不變

C.從。到X2過程中，粒子電勢能先減小后增大

D.從。到X2過程中，粒子加速度先減小后增大

6.在如圖所示的電路中，凡和此為定值電阻，R2為可變電阻，電源的電動勢為E,內阻為r,設電流表Ai的讀數(shù)

為心電壓表Vi的示數(shù)為Ui,電壓表V2的讀數(shù)為S。當處的滑片向。端移動過程中，電流表Ai的讀數(shù)變化量

大小為△1，電壓表Vi的讀數(shù)變化量大小為電壓表V2的讀數(shù)變化量大小為八。2,則（）

%

AUi變小B.人變小

△a

c.\U{>\U2D.寸不變

7.醫(yī)院使用血漿時，需利用電磁泵從血庫向外抽血。電磁泵的模型如圖所示，長方形導管的左右表面絕緣，上下表

面為導體，管長為小內壁高為A寬為/,且內壁光滑。將導管放入勻強磁場，讓左右表面與磁場垂直。因充滿導

管的血漿中帶有正、負離子，將上下表面和電源接通后，導管的前后兩端便會產(chǎn)生壓強差p,從而將血漿抽出。已

知血液勻速流動速度為％血漿的電阻率為2，所加電源的電動勢為E,內阻為r,勻強磁場的磁感應強度為瓦則

)

A.管中血漿的電阻R

al

B.管中血漿的電阻H=21-

ab

C.血漿受到的安培力大小F=pbl

.BEabl

D.血漿受到的安培力大小F=———-

pb+art

8.如圖甲所示，螺線管P穿過一固定圓形線圈Q,P中通有變化電流i，規(guī)定如圖乙所示的電流方向為正，電流

隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則()

A.乙時刻，線圈Q有收縮的趨勢B.時刻，線圈Q中沒有電流

C.trt2,Q中電流在增大D.Q中磁通量的變化率增大

三、非選擇題：本題共7小題，共60分,其中9、10、11、12為填空和實驗題，13?15題為計算

題?？忌鶕?jù)要求作答。

9.請寫出下圖中游標卡尺與螺旋測微器的示數(shù)

i23cm

卜“小惘卜川田“

01020

游標卡尺mm螺旋測微器__________mm

10.如圖，己充電的平行板電容器的極板B與一靈敏的靜電計相接，極板A接地。若極板A稍向左移動，則

(1)平行板電容器電容值

(2)兩極板間的場強(兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)

11.如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖。

入射小球

ZZZZ///7/////77/

OMPN

（1）為了提高測量的精確程度，以下說法正確的是（）

A.固定斜槽軌道必須是光滑的

B.調整固定斜槽使斜槽底端水平

C.用天平測出兩小球的質量，并選定質量大的小球為入射小球

D.利用斜槽做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射小球每次開始滾下的位置是變化的

（2）通過正確的實驗操作后獲得歷、P、N三個落點，并測出射程0歷、OP、ON,已知圖中。點是小球拋出點在

地面上的垂直投影，入射球質量機?,被碰小球質量加2。若兩球滿足（用町、加2、OM、OP、ON

表示），則說明碰撞過程動量守恒；若還滿足（用。"、。尸、ON表示）則此碰撞為彈性碰撞。

12.某同學在實驗室分別研究多用電表的內置電源。

（1）該同學先找來一量程為2mA、內阻未知的毫安表，進行了如下操作：

①選擇開關置于“OFF”擋，觀察指針是否指在電流零刻度處，若無則調節(jié)機械調零旋鈕使指針指在電流零刻度

處。

②將選擇開關旋至電阻“X100”擋，再將紅表筆和黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針指在電阻零刻度處。

③將紅黑表筆接在待測毫安表的兩個接線柱上，發(fā)現(xiàn)多用電表指針剛好指在表盤正中間，如圖甲所示，毫安表的

指針也剛好指在表盤正中間，該同學由此算出此多用電表內置電源的電動勢約為Vo

<Y>

/E,r

甲乙

（2）為了進一步研究，該同學取下此多用電表的內置電源，用圖乙所示的電路測量其電動勢和內阻。按圖乙連接

電路，閉合開關，改變電阻箱的阻值凡記錄對應電壓表的讀數(shù)U,作出的!圖像如圖丙所示，圖線與橫、

UR

縱坐標軸的截距分別為-"、“，定值電阻的阻值用凡表示，電壓表可視為理想電表，則該電池組的電動勢為

,內阻為(用字母表示)。

13.如圖甲所示，輕質細線吊著一質量機為0.6kg,邊長/為0.2〃?，匝數(shù)〃為100匝的正方形線圈，其總電阻r為

2C。正方形線圈中間位置以下區(qū)域處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度B的大小隨時間f的變化關系如

圖乙所示，重力加速度g取10m/s2,求：

(1)2秒末通過正方形線圈電流大小及方向；

(2)前4秒內細線對正方形線圈的拉力大小隨時間變化的規(guī)律。

14.如圖，質量為內壁光滑的圓弧槽B和質量為，〃的滑塊C,并排放在光滑水平面上，B與C不粘連。現(xiàn)將一

可視為質點質量為機的小球A,放置在圓弧槽內與圓心。點等高處，并同靜止釋放A球。已知圓弧槽半徑為R,

重力加速度為g,不計空氣阻力。求

(1)當A第一次經(jīng)過圓弧槽最低點時的速度；

(2)A到達B左側最高點時與圓心的高度差；

(3)當A第二次經(jīng)過圓弧槽最低點時的速度。

15.如圖，在平面直角坐標系的第一象限內存在沿y軸正方向的勻強電場，在第四象限內存在垂直紙面向里、半徑

為R、以P(R,—R)點為圓心的圓形有界勻強磁場。一質量為加、電量為一4的帶電粒子(可視為點電荷)，

從y軸上的M(0,點，沿x軸正方向射入電場，恰能從N(R,0)點進入磁場。已知電場強度大小為

E，磁感應強度大小8=不計粒子的重力。求

(1)粒子從M點射入電場時的速度大?。?/p>

(2)粒子在圓形有界磁場中運動的時間：

(3)粒子從圓形有界磁場射出瞬間所對應的位置坐標o

yE

五校聯(lián)考2022-2023學年度上學期期末考試卷

高二物理

滿分：100分考試時間：75分鐘

注意事項：

1.答卷前，考生務必貼好二維碼并將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，

用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無

效。

一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是

符合題目要求的。

1.兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流，電

流方向如圖所示。虛線尸。為MN的垂直平分線，與MN交于。點，則（）

勺〃

P--------<----------O

ov

如

A.0點的磁感應強度為零

B.0點的磁場方向從。指向Q

C。點的磁場方向從。指向M

D.O點的磁場方向垂直紙面向里

【答案】B

【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知，N點處電流在。點的磁場方向從。指向。，M點處電流在。點的磁場方向從。

指向。，故。點的磁場方向從。指向Q。

故選Bo

2.上體育課時，一位質量為加的男同學由下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)時間Af,身體伸直并則好離開地面，此時速

度為丫。已知在此過程中這位男同學的重心升高/?,則（）

A.地面對他支持力的沖量mvB.地面對他支持力的沖量〃w+

17

C.地面對他支持力所做的功式〃?/D.地面對他支持力所做的功機+

2

【答案】B

【詳解】AB.根據(jù)動量定理可得

/N-mgt=mv-Q

解得地面對他支持力的沖量為

/N=mv+mgt

故A正確，B錯誤；

CD.此過程中，男同學的腳一直與地面接觸，沒有發(fā)生位移，可知地面對他支持力所做的功為零，故CD錯誤。

故選B

3.噴墨打印機的簡化模型如圖所示，一質量為，〃，帶電量為g的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾?，以平行極板方向

的速度丫從左側正中間射入兩極板間的勻強電場，最終打在紙上。已知極板間的電壓為U,板間距離為4,板的長

度為/,不計墨汁微滴的重力和極板邊緣電場的影響，則微滴在極板間（）

信號輸入紙

墨盒邛-I

帶電室

A.向負極板偏轉

B.電勢能增加

C做勻速圓周運動

D.速度方向的偏轉角正切值為名竺r

mdv~

【答案】D

【詳解】A.由于墨汁微滴帶負電，可知墨汁微滴受到的電場力指向正極板，墨汁微滴向正極板偏轉，故A錯

誤；

B.墨汁微滴向正極板偏轉過程，電場力做正功，電勢能減小，故B錯誤；

C.墨汁微滴在極板間受到恒定的電場力，做類平拋運動，故C錯誤；

D.墨汁微滴在極板間做類平拋運動，則有

I=vt

qU

v=at=--t

md

聯(lián)立可得

qUl

v=at

vmdv

則速度方向的偏轉角正切值為

?匕，qUl

tan。=上=——

vmdv~

故D正確。

故選D。

4.如圖所示的電路中，電源電動勢E=36V,內阻片1C,電燈L上標有“6V12W”字樣，直流電動機M線圈電

阻R=2C。接通電源后，電燈恰能正常發(fā)光.下列說法正確的是（）

A.電路中的電流為1A

B.電動機兩端的電壓為4V

C.電動機輸出的機械功率為48W

D.電動機產(chǎn)生的熱功率為60W

【答案】C

【詳解】A.電燈恰能正常發(fā)光，可知電路中的電流為

,P12、八

/=—=—AA=2A

U6

故A錯誤；

B.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=U+UM+lr

解得電動機兩端的電壓為

°M=28V

故B錯誤；

CD.電動機消耗的總功率為

^=UM/=56W

電動機產(chǎn)生的熱功率為

%=/2R=8W

電動機輸出的機械功率為

4I=E「4=48W

故C正確，D錯誤。

故選C。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合

題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

5.在x軸上存在一電場，其電勢q）隨x的變化關系如圖所示，一個帶電粒子僅受電場力作用，在。處由靜止釋放

后沿x軸正向做直線運動，且以一定的速度通過X2處，則（）

B.XI和X2之間場強方向不變

C.從。到X2過程中，粒子電勢能先減小后增大

D.從。到X2過程中，粒子加速度先減小后增大

【答案】CD

【詳解】A.。-左圖像切線的斜率表示電場強度的大小，故4處的電場強度不為零，故A錯誤；

B.沿電場線方向電勢降低，由圖可知，XI和X2之間電勢先增大后減小，所以場強的方向先沿X軸負方向，再沿X

軸正方向，故B錯誤；

C.粒子由靜止釋放電場力先做正功后做負功，所以電勢能先減小后增大，故C正確；

D.粒子運動的加速度為

a.j也

mm

從x=0到x=W的過程中，切線的斜率先減小后增大，所以電場強度的大小先減小后增大，加速度先減小后增

大，故D正確。

故選CD

6.在如圖所示的電路中，尺和以為定值電阻，4為可變電阻，電源的電動勢為E,內阻為r,設電流表Ai的讀數(shù)

為電壓表V1的示數(shù)為U”電壓表V2的讀數(shù)為5。當R2的滑片向。端移動過程中，電流表Al的讀數(shù)變化量

大小為A/一電壓表Vi的讀數(shù)變化量大小為AtA，電壓表V2的讀數(shù)變化量大小為AU?,則（）

心

A.5變小B./）變小

△U\

C.△5>MJ]D.方■不變

【答案】AD

【詳解】AB.4的滑片向。端移動過程中，接入電路阻值減小，電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,

電路總電流增大，路端電壓q減小，故A正確，B錯誤；

C.根據(jù)

%=/內+4）+4

〃=/：（?+4）+〃；

由于L增大，q減小，可知s減小，則有

△a=-△；,（/?,+&）+At/2<At/2

故C錯誤；

D.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

可得

△4

-----L=r

AU,

可知二丁等于電源內阻，保持不變，故D正確。

△1\

故選ADo

7.醫(yī)院使用血漿時，需利用電磁泵從血庫向外抽血。電磁泵的模型如圖所示，長方形導管的左右表面絕緣，上下表

面為導體，管長為“，內壁高為6,寬為/,且內壁光滑。將導管放入勻強磁場，讓左右表面與磁場垂直。因充滿導

管的血漿中帶有正、負離子，將上下表面和電源接通后，導管的前后兩端便會產(chǎn)生壓強差p,從而將血漿抽出。已

知血液勻速流動速度為v,血漿的電阻率為p,所加電源的電動勢為E,內阻為〃勻強磁場的磁感應強度為瓦則

B.管中血漿的電阻7?=P

ah

C.血漿受到的安培力大小F=phi

D.血漿受到的安培力大小廠=——7

pb+arl

【答案】ACD

【詳解】AB.根據(jù)電阻定律可知，管中血漿的電阻為

b

Rn=p——

al

故A正確，B錯誤；

C.血液勻速流動，則安培力等于兩側血漿的壓力差，則有

F-pbl

故C正確；

D.電路電流為

『母

p——I-r

血漿受到的安培力大小為

F=BIb

聯(lián)立可得

,BEabl

pb+arl

故D正確。

故選ACDo

8.如圖甲所示，螺線管P穿過一固定圓形線圈Q,P中通有變化電流i，規(guī)定如圖乙所示的電流方向為正，電流

隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則（）

A.4時刻，線圈Q有收縮的趨勢B.弓時刻，線圈Q中沒有電流

C.trt2,Q中電流在增大D.Q中磁通量的變化率增大

【答案】AC

【詳解】A.%時刻，根據(jù)右手螺旋定則可知,螺線管P內部穿過線圈Q磁場方向向下，螺線管P外部穿過線

圈Q的磁場方向向上，螺線管P內部穿過線圈Q向下的磁通量比外部穿過線圈Q向上的磁通量大，由圖乙可知。

時刻P中電流減小，可知穿過線圈Q的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈Q中感應電流方向為順時針方向

（俯視），由左手定則可知螺線管P外部磁場對線圈Q中的每一小段電流元的水平安培力均指向圓心，故線圈Q有

收縮的趨勢，A正確；

B.弓時刻與4時刻的電流變化情況相同，線圈Q中依然有順時針方向（俯視）的感應電流，B錯誤；

c.trt2時間內的感應電流大小為

"S

e一4

R-R

因螺線管P中電流變化率增大，即穿過Q的磁通量的變化率詈增大，則Q中電流在增大，c正確;

D.內，螺線管P中電流的變化率減小，則Q中磁通量的變化率減小，D錯誤；

故選AC。

三、非選擇題：本題共7小題，共60分，其中9、10、11、12為填空和實驗題，13?15題為計算

題?？忌鶕?jù)要求作答。

9.請寫出下圖中游標卡尺與螺旋測微器的示數(shù)

I23cm

J111山川］

IIIII111111111111II11

01020

游標卡尺mm螺旋測微器__________mm

【答案】10.60②.8.800

【詳解】[1]20分度游標卡尺的精確值為0.05mm,由圖可知游標卡尺讀數(shù)為

lcm+12x0.05mm=10.60mm

⑵螺旋測微器的精確值為0.01mm,由圖可知螺旋測微器讀數(shù)為

8.5mm+30.0x0.01mm=8.800mm

10.如圖，已充電的平行板電容器的極板B與一靈敏的靜電計相接，極板A接地。若極板A稍向左移動，則

（1）平行板電容器電容值

（2）兩極板間的場強（兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”）

【答案】①.變?、?不變

【詳解】（1）[1]因為電容器未和電源連接，B極板與靜電計相連，所帶電荷電量幾乎不變，B板與A板帶等量異

種電荷，電量也幾乎不變，故電容器的電荷量。幾乎不變；若極板A稍向左移動，則極板的距離d增大，根據(jù)

c=-^-

4兀kd

由于d增大，則C變小。

（2）[2]由公式

C=-^—

4兀kd

整理得

E_4兀kQ

sS

可知E的大小與d的變化無關，故兩極板間的場強不變。

11.如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖。

入射小球

被碰小球

///////'/////77//

OMPN

（1）為了提高測量的精確程度，以下說法正確的是（）

A.固定斜槽軌道必須是光滑的

B.調整固定斜槽使斜槽底端水平

C.用天平測出兩小球的質量，并選定質量大的小球為入射小球

D.利用斜槽做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射小球每次開始滾下的位置是變化的

（2）通過正確的實驗操作后獲得M、P、N三個落點，并測出射程OM、OP、ON,已知圖中。點是小球拋出點在

地面上的垂直投影，入射球質量犯，被碰小球質量機2。若兩球滿足（用叫、機2、OM、OP、ON

表示），則說明碰撞過程動量守恒；若還滿足（用0M、。「、ON表示）則此碰撞為彈性碰撞。

【答案】

①.BC##CB?.m^OP=m^OM+m2ON③.OP+OM=ON

【詳解】（1）[1]

A.固定斜槽軌道是否光滑不影響入射小球每次碰前速度是否相同，故A錯誤；

B.為了保持小球拋出后做平拋運動，調整固定斜槽使斜槽底端水平，故B正確；

C.用天平測出兩小球的質量，為了保持入射小球碰后不反彈，應選定質量大的小球為入射小球，故C正確；

D.利用斜槽做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射小球每次從同一位置靜止釋放，故D錯誤。

故選BCo

（2）[2]設入射小球碰前速度為%,碰后速度為被碰小球碰后速度為為，若碰撞過程動量守恒，則有

町％=叫匕+rn2v2

小球在空中做平拋運動，下落高度相同，所用時間相同，則有

OPOMON

“=丁【丁’

聯(lián)立可得

myOP-myOM+m2ON

⑶若碰撞為彈性碰撞，根據(jù)機械能守恒可得

121212

]仍%=/叫片+5m2V2

可得

22

mAOP'=OM+m2ON

聯(lián)立動量守恒方程可得

OP+OM=ON

12.某同學在實驗室分別研究多用電表的內置電源。

（1）該同學先找來一量程為2mA、內阻未知的毫安表，進行了如下操作：

①選擇開關置于“OFF”擋，觀察指針是否指在電流零刻度處，若無則調節(jié)機械調零旋鈕使指針指在電流零刻度

處。

②將選擇開關旋至電阻“X100”擋，再將紅表筆和黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針指在電阻零刻度處。

③將紅黑表筆接在待測毫安表的兩個接線柱上，發(fā)現(xiàn)多用電表指針剛好指在表盤正中間，如圖甲所示，毫安表的

指針也剛好指在表盤正中間，該同學由此算出此多用電表內置電源的電動勢約為V。

<Y>

R/,

_/I

/

甲乙

(2)為了進一步研究，該同學取下此多用電表的內置電源，用圖乙所示的電路測量其電動勢和內阻。按圖乙連接

電路，閉合開關，改變電阻箱的阻值R,記錄對應電壓表的讀數(shù)U,作出的"■-'圖像如圖丙所示，圖線與橫、

縱坐標軸的截距分別為-“，定值電阻的阻值用當表示，電壓表可視為理想電表，則該電池組的電動勢為

，內阻為.(用字母表示)。

【答案】①.3-③.

ab

【詳解】(1)③網(wǎng)歐姆調零時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

8G

將紅黑表筆接在待測毫安表的兩個接線柱上，發(fā)現(xiàn)多用電表指針剛好指在表盤正中間，毫安表的指針也剛好指在

表盤正中間，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

-I=―^=lmA

28L+凡

又

R、=15x1000=1500。

聯(lián)立解得此多用電表內置電源的電動勢為

￡=3V

(2)[2][3]由圖乙電路圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=U+\(&+r)

可得

UERE

可知,-l圖像的縱軸截距為

UR

1

a=一

E

,一，圖像的斜率為

UR

k=&+r=a

E~b

聯(lián)立解得

13.如圖甲所示，輕質細線吊著一質量，"為0.6kg,邊長/為0.2m,匝數(shù)〃為100匝的正方形線圈，其總電阻/■為

2C。正方形線圈中間位置以下區(qū)域處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度B的大小隨時間f的變化關系如

圖乙所示，重力加速度g取10m/s2,求：

(1)2秒末通過正方形線圈的電流大小及方向；

(2)前4秒內細線對正方形線圈的拉力大小隨時間變化的規(guī)律。

【答案】⑴1A,沿順時針方向；(2)K=(86-20t)N(0<r<4s)

【詳解】(1)由圖乙可知2秒末磁通量變化率的絕對值為

AB

=lT/s

正方形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為

2

口ABI.。爰

E=n----=l1OnOnxlx----V=2V

\t22

2秒末通過正方形線圈的電流大小

E2

/=—=—A=1A

r2

由于磁通量向里減少，根據(jù)楞次定律可知線圈的電流沿順時針方向。

(2)前4秒內正方形線圈產(chǎn)生的感應電流大小恒為/=1A，前4秒內磁感應強度隨時間變化規(guī)律為

B=(4-r)T(o<r<4s)

正方形線圈受到的安培力大小為

FA=nBIl

前4秒內細線對正方形線圈的拉力大小隨時間變化的規(guī)律為

FT=FA+mg

代入數(shù)據(jù)解得

耳=(86-20f)N(0</<4s)

14.如圖，質量為2,”內壁光滑的圓弧槽B和質量為優(yōu)的滑塊C,并排放在光滑水平面上，B與C不粘連?，F(xiàn)將一

可視為質點質量為機的小球A,放置在圓弧槽內與圓心。點等高處，并同靜止釋放A球。已知圓弧槽半徑為R,

重力加速度為g,不計空氣阻力。求

(1)當A第一次經(jīng)過圓弧槽最低點時的速度；

(2)A到達B左側最高點時與圓心的高度差；

(3)當A第二次經(jīng)過圓弧槽最低點時的速度。

方向水平向右

【詳解】(1)設A第一次經(jīng)過圓弧槽最低點時的速度為匕，B和C兩者共同的速度大小為打；從靜止釋放到當A

第一次經(jīng)過圓弧槽最低點過程中，把A、B、C作為研究系統(tǒng)，取向左方向為正方向，系統(tǒng)水平方向動量守恒，則

有

0=mv}—(m+2m)v2

根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可得

1,12

mgR--mv]+—(m+2m)v2

聯(lián)立解得

(2)當A第一次經(jīng)過圓弧槽最低點后，B和C兩者脫離。從A第一次經(jīng)過圓弧槽最低點到A到達B左側最高點

過程中，把A、B作為研究系統(tǒng)，設A到達B左側最高點時兩者共同的速度為匕，A到達B左側最高點時與圓心

的高度差為從根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒可得

mvx-2mv2=(m+2根)匕

根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可得

mgh=；+；*2mvl-g(，〃+2m)vj

聯(lián)立解得