高二物理上學(xué)期期中模擬卷（人教版）

全解全析

（考試時(shí)間：90分鐘，分值：100分）

一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?8題只有一項(xiàng)

符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得

0分。

1.下列說法中正確的是（）

A.由庫侖定律尸=絲陛可知，廠-0時(shí)，/foe

r

F

B.由電場強(qiáng)度E=］可知，電場強(qiáng)度E與電荷量q成反比

F

C.由電場強(qiáng)度E=一可知，電場強(qiáng)度E與電場力尸成正比

q

D.由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=與可知，廠一定時(shí)，電荷量。越大，場強(qiáng)E越大

r

【答案】D

【詳解】A.由庫侖定律尸=絲里可知，廠-0時(shí)庫侖定律不再適用，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

r

BC.電場強(qiáng)度是由電場本身決定的，由試探電荷的電量g以及所受的電場力尸無關(guān)，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；

D.由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式

人絲

r

可知，：?一定時(shí)，電荷量0越大，場強(qiáng)E越大，選項(xiàng)D正確。

故選D。

2.電鰻瞬時(shí)放電時(shí)可產(chǎn)生高壓，電流通過水介質(zhì)傳導(dǎo)足以擊暈大型獵物或敵人，如圖甲所示。電鰻瞬時(shí)放

電時(shí)周圍的電場可簡化為兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，如圖乙所示，圖中是描述/、3兩個(gè)點(diǎn)電荷電場的部分電

甲乙

A./帶負(fù)電，8帶正電

B.4的電荷量小于2的電荷量

C.在M點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶正電的粒子，僅在靜電力的作用下，粒子會沿電場線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

D.M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度

【答案】D

【詳解】AB.根據(jù)電場線的分布特點(diǎn)，電場線從/出發(fā)，部分終止于2,所以/帶正電，3帶負(fù)電，且“

的電荷量大于8的電荷量，故AB錯(cuò)誤；

C.由于"點(diǎn)和N點(diǎn)在同一條電場線上且電場線為曲線，所以該粒子僅在靜電力作用下不可能沿電場線運(yùn)

動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D.由于M點(diǎn)處的電場線比N點(diǎn)處密集，所以M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故D正確。

故選D。

3.兩根通有相同電流的長直導(dǎo)線垂直于X。），平面固定在“（-。,0）、N（a,O）兩點(diǎn)，電流方向垂直于xQy平

面向里，此時(shí)尸（0,。）點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8。若將河點(diǎn)的電流方向變?yōu)榇怪庇趚Oy平面向外，P點(diǎn)的磁感應(yīng)

強(qiáng)度為夕，則（）

，沙

P"(0,a)

MN

-H8F-——

(一。,0)O(a,0)

A.9的大小是8的正倍，方向相同B.8'的大小是8的正倍，方向垂直

C.9與2大小相等，方向相同D.9與3大小相等，方向垂直

【答案】D

根據(jù)安培定則可知，當(dāng)M點(diǎn)的電流方向垂直于紙面向里時(shí)，尸點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿x軸正方向，由矢量的疊

加原理，可知大小等于每根導(dǎo)線在尸點(diǎn)產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的萬倍；當(dāng)〃點(diǎn)的電流方向垂直于紙面

向外時(shí)，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸正方向，大小與8相等。

故選D。

4.如圖為一塊手機(jī)電池的文字說明，下列說法正確的是（）

3.6V500mA-h鋰離子電池

SNN5648AC2NALWJMAIC

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

20170708JCC1028

A.該電池的容量為500mA小，能存儲的最大電能為1.8kJ

B.該電池的電動(dòng)勢為3.6V

C.該電池在工作時(shí)的電流為500mA

D.若電池以10mA的電流工作，可用5h

【答案】B

【詳解】A.500mA1是該電池的容量，能存儲的最大電能為

￡=吟勿=3.6Vx0.5Ax3600s=6480J=6.48kJ

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)手機(jī)電池的銘牌可知該電池的電動(dòng)勢為3.6V,故B正確；

C.該電池的容量為500mA1,其含義為若工作電流為500mA,則電池可工作一小時(shí)，而在工作時(shí)的電流

不一定為500mA,故C錯(cuò)誤；

D.該電池的容量為500mA-h,根據(jù)

q=It

可知，若電池以10mA的電流工作，可用50h,故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.某靜電場中，一帶負(fù)電粒子僅在電場力的作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢能綜隨位置x變化如圖所示。

下列說法正確的是（）

A.x/處電場強(qiáng)度最大

B.切處電勢最高

C.粒子在打處動(dòng)能最大

D.粒子從X1到X2電場力做正功

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)AEp=-婚=pEAx

可知，紇-》圖像的切線斜率表示電場力大小，則町處粒子受到的電場力為0,場強(qiáng)為0,故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)耳=40，由于粒子帶負(fù)電，所以電勢越高，電勢能越小，則M處電勢最高，故B錯(cuò)誤；

C.由于粒子只受電場力作用，所以動(dòng)能與電勢能之和保持不變，由于肛處電勢能最小，所以粒子在均處

動(dòng)能最大，故C正確；

D.由題圖可知，粒子從X/到X2電勢能增大，所以電場力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.某靜電場的等差等勢面如圖中虛線所示。一電子從其右側(cè)進(jìn)入該電場，實(shí)線為電子運(yùn)動(dòng)的軌跡，P、。、

R為其軌跡上的三點(diǎn)，電子僅在電場力作用下從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)，在此過程中，下列說法正確的是（）

A.尸點(diǎn)的電勢高于。點(diǎn)的電勢

B.從尸至R的運(yùn)動(dòng)過程中，電子的動(dòng)能增加

C.電子在尸點(diǎn)的電勢能比在。點(diǎn)的電勢能少

D.電子在尸點(diǎn)的加速度小于在。點(diǎn)的加速度

【答案】B

【詳解】BC.由圖可知

電子僅在電場力作用下從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)，電場力做正功，動(dòng)能增加，電勢能減小，則電子在尸點(diǎn)的電勢

能比在。點(diǎn)的電勢能多，故B正確，C錯(cuò)誤;

A.根據(jù)耳=40，電子帶負(fù)電，跟電勢能多的位置電勢低，則P點(diǎn)的電勢低于。點(diǎn)的電勢，故A錯(cuò)誤;

D.由于等差等勢面越密的位置場強(qiáng)越大，則鼎〉

根據(jù)牛頓第二定律4后=俏〃

可知電子在P點(diǎn)的加速度大于在。點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤。

故選B。

7.如圖所示，同種材料制成粗細(xì)均勻、半徑不同的圓柱形金屬絲甲、乙串聯(lián)后接入電路，閉合開關(guān)，測得

兩金屬絲兩端的電壓相等。已知金屬絲甲的長度為/,金屬絲乙的長度為4/。下列說法中正確的是（）

-----------------1卜

A.甲、乙兩金屬絲的半徑之比為1：2

B.甲、乙兩金屬絲內(nèi)的電場強(qiáng)度大小之比為1：4

C.甲、乙兩金屬絲的單位體積內(nèi)自由電荷的個(gè)數(shù)之比為1：4

D.甲、乙兩金屬絲內(nèi)電子定向移動(dòng)的速率之比為1：2

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)題意，串聯(lián)接入電路，通過兩金屬絲的電流相等，而兩金屬絲兩端的電壓相等，故兩金屬

絲的電阻相等，由尺=Q彳可知甲、乙兩金屬絲的橫截面積之比為1:4,故半徑之比為1:2,故A正確；

B.根據(jù)￡=：,可得甲、乙兩金屬絲內(nèi)的電場強(qiáng)度大小之比為4:1,故B錯(cuò)誤；

C.甲、乙兩金屬絲材料相同，故單位體積內(nèi)自由電荷的個(gè)數(shù)之比為1:1,故c錯(cuò)誤；

D.根據(jù)電流的微觀表達(dá)式/=〃qSv,可知甲、乙兩金屬絲內(nèi)電子定向移動(dòng)的速率之比為4:1,故D錯(cuò)誤。

故選Ao

8.如圖所示，電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為「，凡為定值電阻，且為電容器的電容為C。閉合開關(guān)S,

增大可變電阻火阻值的過程中，電壓表示數(shù)的變化量為AU,電流表示數(shù)的變化量為A/,則()

A.電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)/的比值為凡+r

B.AU和AZ的比值為廠

C.電容器電荷的增加量為CAU

D.電源輸出功率增加

【答案】C

【詳解】A.可變電阻尺兩端電壓為電壓表示數(shù)U,電流表示數(shù)/為流過可變電阻R的電流，由電阻的定義

可知，可變電阻的阻值

I

A錯(cuò)誤；

B.由閉合電路歐姆定律可知

E=U+I(R0+r)

則AU和A/的比值為

KUn

-----=R+r

AZ0

B錯(cuò)誤；

C.該過程電容器的電荷量增加量

\q=C\U

C正確；

D.電源輸出功率隨電阻變化的圖像如圖所示

當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，由于「＜夫,,由圖可知電源輸出功率減小，D錯(cuò)誤。

故選C。

9.如圖所示，直線A為某電源的U—/圖線，曲線B為某小燈泡的U-/圖線的一部分，用該電源和小燈泡

組成閉合電路時(shí)，燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是（）

2

A.此電源的內(nèi)阻為RO

B.額定狀態(tài)下，小燈泡阻值為1.5。

C.燈泡的額定功率為6W

D.小燈泡的U-/曲線說明電功率越大，燈絲電阻率越小

【答案】BC

【詳解】A.根據(jù)電源U-I圖可得U=4-0.5/

又有U=E-Ir

所以，電源電動(dòng)勢E=4V,內(nèi)阻片0.5。，故A錯(cuò)誤；

BC.電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡兩端電壓為路端電壓，故兩曲線交點(diǎn)即為燈泡的電壓、電流；又

有燈泡恰好能正常發(fā)光，故燈泡的額定電壓U=3V,額定電流/=2A,所以，額定功率為P=〃=6W

U3

阻值為夫=—=-0=1.5。

I2

故BC正確；

D.由圖可得：電功率越大時(shí)，曲線越陡，那么電阻越大，故電阻率越大，故D錯(cuò)誤；故選BC。

10.如圖所示，邊長￡=2技m的正方形成〃處在一個(gè)勻強(qiáng)電場中，電場線與正方形所在平面平行。已知

a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為4=6V、仍=4丫和/=2丫，。為ac與6d的交點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A.d點(diǎn)的電勢為4VB.O點(diǎn)的電勢為零

C.電場方向由。指向cD.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為50V/m

【答案】AC

【詳解】AB.根據(jù)題意，可知4。=%-%=。*=%-已=?=^^解得%=4丫可知6。"為一條等

勢線，即d點(diǎn)的電勢傷=4V,A正確、B錯(cuò)誤;

C.由于電場線垂直于等勢線，由高電勢點(diǎn)指向低電勢點(diǎn)，則電場線的方向由。指向c,C正確;

D.根據(jù)勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系，可知?jiǎng)驈?qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E=^=100V/m,D錯(cuò)誤。

故選AC?

11.已知，燈泡A、B額定電壓均為U=110V,額定功率分別為口=100W,[=40W,兩燈泡內(nèi)阻阻值

不隨溫度變化。則兩燈泡直接串聯(lián)如圖甲所示，燈泡不被燒壞且兩端電壓最大；為讓燈泡A、B和電阻連

接后接在220V電壓上，且燈泡均正常發(fā)光，分別設(shè)計(jì)如圖乙、丙、丁所示三種電路圖，下列說法正確的是

()

A.圖甲中B更亮，兩端電壓為154V

B.圖乙中電阻上消耗的功率為45W

C.圖丙中與A串聯(lián)的電阻消耗的功率比與B串聯(lián)的電阻消耗的功率小

D.圖丁中電路消耗的總功率與圖丙中電路消耗的總功率一樣大

【答案】AD

【詳解】A.燈泡的電阻分別為

4

所以在電流相同時(shí)，B更亮，在串聯(lián)加最大電壓時(shí)，B正常發(fā)光，電路中電流為yjA,此時(shí)A分到的電壓

為44V,B分到的電壓為110V,于是串聯(lián)能加的最大電壓為154V,A正確;

B.題圖乙中電阻的作用為分流，其功率為尸=U=60W,B錯(cuò)誤;

C.題圖丙中，對A所在支路，燈泡A與電阻兩端電壓相等，所以二者功率相等，均為100W,同理，燈泡

B與電阻兩端電壓相等，所以二者功率相等，均為40W,C錯(cuò)誤;

D.題圖丁中電路的總功率可以直接利用等效思想，得出電路的總功率為280W,D正確。

故選ADo

12.示波器可以用來觀察電信號隨時(shí)間變化的情況，其核心部件是示波管，其原理圖如下，XX為水平偏轉(zhuǎn)

A.XX，加圖3波形電壓、YY，不加信號電壓，屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)

B.XX，加圖2波形電壓、YY，加圖1波形電壓,屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線

C.XX，加圖4波形電壓,YY，如圖2波形電壓,屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線

D.XX，加圖4波形電壓,YY，力口圖1波形電壓,屏上將出現(xiàn)圖1所示圖線

【答案】BD

【詳解】A.XX，加圖3波形電壓、YY，不加信號電壓，據(jù)示波管的工作原理可知會使電子槍發(fā)射的電子在

水平電場的作用下，左右周期性的打在屏上，所以出現(xiàn)屏上在兩個(gè)位置出現(xiàn)亮點(diǎn)，故A錯(cuò)誤;

B.XX，加圖2波形電壓、YY，加圖1波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線，故B正確；

C.XX，加圖4波形電壓、YY，加圖2波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條水平亮線，故C錯(cuò)誤；

D.XX，加圖4波形電壓、電子會在水平方向上水平勻速掃描，YY，加圖1波形電壓，會使電子在豎直方向

上按簡諧振動(dòng)的方式掃描，所以屏上將出現(xiàn)圖1所示圖線，故D正確。故選BD。

二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共14分。

13.（6分）有一長度為￡、電阻率為"的圓柱形金屬管（阻值約十幾歐姆），管內(nèi)部中空，其橫截面如圖甲

所示?，F(xiàn)需要測量中空部分的橫截面積S,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。所用實(shí)驗(yàn)器材為：

電流表/（量程為0.6A,內(nèi)阻約為3。）；

電壓表廠（量程為3.0V,內(nèi)阻約為3kO）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為10Q）；

電源E（電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻可忽略）；

待測金屬管4、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

甲乙丙

部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

⑴先用螺旋測微器測量金屬管的直徑d,如圖乙所示其讀數(shù)為mm。

（2）按圖丙連接電路，電壓表右端應(yīng)連接點(diǎn)（選填"AT或"M）,利用此電路測得的電阻值

（選填"大于"或"小于"）真實(shí)值。

⑶閉合開關(guān)S,測出電壓表示數(shù)。、電流表示數(shù)/,則金屬管的中空截面積5=（用。、/、L、p、d

表示）。

【答案】（1）10.400mm

⑵M小于

,、1,2pIL

（3）-7rd~------

4U

【詳解】（1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律可知，該讀數(shù)為10mm+0.0lx40.0mm=10.400mm

（2）田由于電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于待測電阻的阻值與電流表的內(nèi)阻，可知，電流表的分壓影響較大，實(shí)驗(yàn)

中應(yīng)排除電流表分壓影響，可知測量電路采用電流表外接法，即更合理的是電壓表右端應(yīng)連接M點(diǎn)；

⑵由于測量電路采用電流表的外接法，則實(shí)驗(yàn)誤差在電壓表的分流，由于電壓表分流影響，導(dǎo)致電流的測

量值偏大，則利用此電路測得的電阻值小于真實(shí)值。

（3）根據(jù)歐姆定律有尺=與根據(jù)電阻定律有'一'"丫0解得S=L/-半

/$4U

14.（8分）按要求填空；

（1）為測量某一電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電流表A和電壓表V的內(nèi)

阻均未知。正確連接實(shí)驗(yàn)器材，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器凡滑片的位置，記錄多組對應(yīng)的電壓表示數(shù)U和電流表示

數(shù)/,在坐標(biāo)系中描出相應(yīng)的點(diǎn)并擬合出如圖2所示的U-/圖線。

①由圖2中數(shù)據(jù)可得電源電動(dòng)勢￡=V,內(nèi)阻r=Q。（均保留2位有效數(shù)字）

②若忽略偶然誤差，考慮電表內(nèi)阻的影響，則①中測得的內(nèi)阻/（填"大于"、"等于"或"小于"）真

實(shí)值。

⑵該同學(xué)緊接著用（1）中的電池給一個(gè)歐姆表供電。該歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，表盤刻度如圖4所示

（中央刻度處示數(shù)為"15"）,已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流為2mA,內(nèi)阻為450,C、。為兩表筆插孔。若

直接用該歐姆表測量一個(gè)阻值約為200。的電阻將會出現(xiàn)指針偏角（填"過大"或"過小"）的現(xiàn)象;

若想使測量時(shí)指針位于圖4所示位置，則需在圖3中與G表并聯(lián)一個(gè)阻值為Q的電阻。

R,

圖3

【答案】（1）3.01.3小于

⑵過大5

【詳解】（1）田⑵根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-7r

電源U-I圖像與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電動(dòng)勢,圖像斜率絕對值是電源內(nèi)阻。由圖像可知，電動(dòng)勢測量值

E=3.0V

電源內(nèi)阻”三詈C=L3Q

考慮到電表內(nèi)阻。=石-/+二

[3]r

I%7

―R\,L公尸

整理得"=力￡_e

因?yàn)樾甭蚀韮?nèi)阻,測得的內(nèi)阻-籌=二＜'

所以則①中測得的內(nèi)阻小于真實(shí)值。

3

(2)[1]歐姆表的內(nèi)阻與中值電阻相等

由于200歐姆的電阻比中值電阻小得多，可知若用該歐姆表來測量一個(gè)阻值約為200歐姆的電阻則會出現(xiàn)

指針偏角過大；

[2]由于待測電阻阻值約為200歐姆，根據(jù)圖4可知在圖中與G表并聯(lián)一個(gè)定值電阻后，歐姆表的中值電

3.0

阻為150歐姆，根據(jù)2力0_3?2x10-3義45、一"°。

R

解得R=5Q

三、計(jì)算題：本題共4小題，共38分。

15.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組拆下一個(gè)玩具風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)，并把它接入如下電路，電源電動(dòng)勢E=12V、內(nèi)阻

『1Q,電壓表和電流表都可看作理想電表。調(diào)節(jié)變阻箱阻值&為56Q,此時(shí)電機(jī)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)、電壓表示數(shù)為

0.6V；再次調(diào)節(jié)變阻箱阻值R為9Q時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為0.6A。求：

(1)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻能及正常工作時(shí)的輸出功率；

(2)若該電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率超過2W將會被燒壞，請通過計(jì)算分析該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)因某原因突然卡住不

轉(zhuǎn)，會不會被燒壞？

【答案】（1）3。，2.52W

（2）會被燒壞

【詳解】（1）當(dāng)五=56。時(shí)，由閉合電路歐姆定律得

Ur

=.M

Er+rM+R

代入數(shù)據(jù)得

冗=3Q

當(dāng)五=9。時(shí)，由閉合電路歐姆定律

UM=E-I(r+R)

電動(dòng)機(jī)得輸出功率

舄出=“M-/2TM

解得

絳出=2.52W

（2）若被卡住，由閉合電路歐姆定律

￡=4(火+〃+。)

電動(dòng)機(jī)得熱功率

格二/九

解得

之P2.56W>2W

會被燒壞

16.（8分）光滑、絕緣的3圓弧軌道固定在水平地面上，整個(gè)空間有水平向右的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為

m=2.0xl0-4kg^電荷量為4=1.0x10-9（2帶正電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在圓弧軌道上，小球與圓心O

的連線與豎直半徑。4的夾角，=37。。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o

⑴求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；

⑵鎖定小球，撤去原來的水平勻強(qiáng)電場，在空間加一豎直向上，大小為2￡的勻強(qiáng)電場，解除鎖定，不計(jì)空

氣阻力作用，求解鎖后2s內(nèi)電場力對小球做的功沙。

【答案】⑴1.5X106N/C

（2J0.03J

【詳解】（1）小球受到重力、電場力和支持力作用靜止，如圖所示

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得Gcos6=?7g,F支sine=qE

聯(lián)立解得E=1.5X1（）6N/C

（2）電場改變后，小球受力如圖所示

，'2qE

■m

▼mg

根據(jù)牛頓第二定律有ma=2qE-mg

解得"密_g

m

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有x=^at2

電場力對小球做的功為少=2qEx

聯(lián)立解得少=0.03J

17.（10分）如圖所示Q）電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩理想電壓表Vj,V2

的讀數(shù)隨理想電流表讀數(shù)的變化情況如圖（b）中的①、②兩直線表示，求：

（1）電源的電動(dòng)勢E和電阻內(nèi)阻r；

（2）定值電阻凡與變阻器的總電阻；

（3）滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中滑動(dòng)變阻器消耗電能功率的最大值。

【答案】(1)r=4Q,E=7.2V；(2)68Q；(4)0.54W

【詳解】(1)圖線①滿足閉合定律歐姆定律：

U\=E-Ir

對圖像代入兩組數(shù)據(jù)(0.1A,6.8V),(0.3A,6V)有

6.8=5一0.1r

6=￡—0.3-

求得

E=7.2V

r=4。

(2)圖線②滿足部分電路歐姆定律

電流為0.1A時(shí)滑片在變阻器最右端滑動(dòng)變阻器電阻全部接入，分得電壓為

6.8-2.0=4.8V

滑動(dòng)變阻器電阻

48

R=——二48Q

0.1

定值電阻燈與變阻器的總電阻為

R+R0-680

(3)滑動(dòng)變阻器功率

PR=EI-I\r+Ro-)

當(dāng)

/一72

-——=0.15/

2(r+&)2(4+20)

時(shí)PR有最大值0.54W

18.(12分)如圖所示，內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣"S形"管/8C由兩段半徑為R的圓弧管組成、固定在豎

直平面內(nèi)，圓弧管段中心軸線恰好與靜電分析器的中心軸線重合。邊長為3R的正方形區(qū)域腦叱。內(nèi)有

電場強(qiáng)度為￡豎直向下的勻強(qiáng)電場，虛線框外為真空區(qū)域。圓心a、a與勻強(qiáng)電場邊界肱v共線，圓心Q

恰與川點(diǎn)重合。一質(zhì)量為冽，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電，電荷量為q的小球從絕緣管的/點(diǎn)由靜止開始滑入管

內(nèi)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)恰好對管道無壓力，且小球進(jìn)入勻強(qiáng)電場后恰好落到尸。的中點(diǎn)。重力加速度為g。（忽略

電場的邊緣效應(yīng)）求：

（1）小球在到達(dá)c點(diǎn)時(shí)的速度大?。?；

（2）靜電分析器中心軸線處的電場強(qiáng)度線的大小;

（3）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度￡的大小;

（4）電場的右邊界有一長為