2020年黑龙江省顶级名校高三上学期期中考试物理试题(附带详细解析)

…○……………○…………绝密★启用前
黑龙江省顶级名校2019-2020学年高三上学期期中考试物理
试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上
第I 卷（选择题)
请点击修改第I 卷的文字说明 一、多选题
1．以下说法正确的是（ ） A ．根据F
E q
=可知，在电场中某点的场强E 与试探电荷电量q 成反比，与其所受到的力F 成正比 B ．根据2
Q
E k r =可知，空间某位置的场强E 与产生该电场的点电荷Q 的电荷量成正比 C ．根据U
E d
=
可知，在电场中某点的场强E 与两点间的距离d 成反比，与这两点间的电压U 成正比
D ．电场中某点场强的方向与正点电荷在该点受力方向相同
2．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a 、o 、b 在M 、N 的连线上，o 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到o 点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是
试卷第2页，总10页
…外…………○…………订…………※※请※※线※※内※※答※※题※※…内…………○…………订…………A ．o 点处的磁感应强度为零
B ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C ．c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D ．a 、c 两点处磁感应强度的方向不同
3．如图是质谱仪的工作原理示意图，带点粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E ，平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2，平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场，下列表述正确的是（ ）
A ．质谱仪是分析同位素的重要工具
B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷q
m
越小 D ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于
E B
4．空间存在着平行于x 轴方向的静电场，A 、M 、O 、N 、B 为x 轴上的点，OA ＜OB ，OM ＝ON ，AB 间的电势 随x 的分布为如图所示的折线，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动，则下列判断中正确的是 ( )
A ．粒子一定带正电
B ．粒子从M 向O 运动过程所受电场力均匀增大
C ．粒子一定能通过N 点
D ．AO 间的电场强度大于OB 间的电场强度
……○…………装………………线……学校:___________姓名：___……○…………装………………线…5．如图所示，在一个直角三角形区域ABC 内，存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，AC 边长为3l ，∠C =90°
，∠A =53°．一质量为m 、电荷量为+q 的粒子从AB 边上距A 点为l 的D 点垂直于磁场边界AB 射入匀强磁场，要使粒子从BC 边射出磁场区域（sin53°=0.8，cos53°=0.6），则（ ）
A ．粒子速率应大于
32Bql
m B ．粒子速率应小于23Bql
m
C ．粒子速率应小于4Bql
m
D ．粒子在磁场中最短的运动时间为
π6m
Bq
6．如图所示，长均为d 的两正对平行金属板MN 、PQ 水平放置，板间距离为2d ，板间有正交的竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m 的带电粒子从MP 的中点O 垂直于电场和磁场方向以0v 射入，恰沿直线从NQ 的中点A 射出；若撤去电场，则粒子从M 点射出（粒子重力不计）。

以下说法正确的是（ ）
A ．该粒子带正电
B ．若撤去电场，则该粒子运动时间为原来的
4
倍 C ．若撤去磁场，则该粒子在运动过程中电势能增加2
0mv D 0 二、单选题
试卷第4页，总10页
○
…
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…
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装
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…
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…
…
订
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○
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不
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内
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题
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装
…
…
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…
…
订
…
…
…
…
○
…
…
…
…
线
…
…
7．如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离( )
A．B．
C．D．
8．如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量的正点电荷，M、O、N为两点电荷连线上的点，其中O为连线中点，且MO＝ON.在M点由静止释放一个电荷量为q的正试探电荷，结果该试探电荷在MN间做来回往复运动，在一个周期内的v－t图象如图乙所示，则下列说法正确的是()
A．M和N两点的电场强度和电势完全相同
B．试探电荷在O点所受电场力最大，运动的速度也最大
C．试探电荷在t2时刻到达O点，t4时刻到达N点
D．试探电荷从M经O到N的过程中，电势能先减小后增大
9．回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交变电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,磁场方向如图所示。

若用此回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交变电流频率为f。

则下列说法正确的是( )
………○…………○…………订………○……学校:_____________班级：___________考………○…………○…………订………○……
A ．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关
B ．高频电源只能使用方形交变电源,不能使用正弦式交变电源
C ．不改变B 和f,该回旋加速器也能用于加速氦核
D ．若此加速器能把质子加速到最大速度为v ，当外加磁场一定，把高频交变电源频率改为f/2，则可把氦核加速到最大速度为v/2
10．如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗．在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A ；电动机启动时电流表的示数为58A ，若电源的电动势为12.5V ，内阻为0.05Ω，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变，则在打开车灯、电动机启动时，电动机的输入电功率为（ ）
A ．681.8W
B ．556.8W
C ．480W
D ．43.2W
11．如图，在匀强电场中，A 、B 、C 、D 、E 、F 位于边长为L ＝2cm 的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面．已知A 、B 、D 、E 的电势分别为-2V 、0V 、6V 、4V 。

则下列说法正确的是( )
A ．C 点的电势c ϕ＝2V
B ．A 、F 间的电势差AF U ＝2V
C ．C 、F 间的电势差CF U ＝2V
D ．该匀强电场的场强大小
E ＝200V/m
12．如图所示，电路中电源电动势为E ，内阻为r ，C 为电容器，L 为小灯泡，R 为定值
试卷第6页，总10页
○…………装……………线………※※请※※不※※要※※在○…………装……………线………电阻，闭合电键，小灯泡能正常发光．现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V 1、V 2示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )
A ．电源的输出功率一定增大
B ．灯泡亮度逐渐变暗
C ．
1U I ∆∆与2
U I
∆∆均保持不变 D ．当电路稳定后，断开电键，小灯泡立刻熄灭
13．如图，竖直平面内存在半径为R 的圆形匀强磁场区域，以圆心O 为坐标原点建立图示直角坐标系，现有1
1H ,2
1H ,3
1H 三种粒子，1
1H 以速度v 0从a 点与x 轴正方向成30°斜向下射入磁场，2
1H 以速度
01v 2从b 点沿y 轴负方向射入磁场，3
1
H 以速度01v 3
从O 点沿y 轴正方向射入磁场，已知1
1H 运动半径刚好为R ，经过一段时间后三个粒子分别射出磁场，若运动过程中粒子不会发生碰撞，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则三个粒子从圆形边界射出点构成的图形的面积为（ ）
A 2
B 2R
C 2R
D 2R
第II 卷（非选择题)
请点击修改第II 卷的文字说明 三、实验题
14．某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率。

已知电阻丝长度为L ，电阻约为5Ω，
外…………○…………装………○…………订…学校:___________姓名______班级：___________考号内…………○…………装………○…………订…可提供的实验仪器有：
A ．电流表G ，内阻g =120ΩR ，满偏电流g I =3mA
B ．电流表A ，内阻约为0.2Ω，量程0~0.6A
C ．游标卡尺
D ．变阻箱0R （0~9999Ω，0.5A ）
E ．滑动变阻器w R （10Ω，1A ）
F ．电池组（3V ，0.05Ω）
G ．一个开关和导线若干 他进行了以下操作：
(1)用游标卡尺测量这段电阻丝的直径，如图所示，则该次测量的电阻丝直径d =_______mm ；
(2)把电流表G 与电阻箱串联当作电压表用。

这块“电压表”最大能测量3V 的电压，则电阻箱的阻值应调为_______Ω；
(3)设计实验电路图。

虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分，请帮他将电路图补画完整__。

(4)实验电路连接。

该同学完成了部分连接，请帮他补充完整。

___
(5)测量并计算电阻率。

闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G 的
试卷第8页，总10页
○
…
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装
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○
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答
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装
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○
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…
…
示数为1I，电流表A的示数为2I。

则电阻率的表达式为：ρ=_________。

（使用π、d、L、g R、0R、1I、2I及数字表示）
15．某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，R为电阻箱，实验室提供的器材如下：电压表(量程0〜3V，内阻约3kΩ)电阻箱（阻值范围0-99.9Ω）；导线若干．
(1)请根据图甲的电路图，在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路____________；
(2)实验时，改变并记录电阻箱及的阻值，记录对应电压表的示数U，得到如下表示的若干组R、U的数据．根据图丙所示，表中第4组对应的电阻值读数是________Ω；
(3)请推导1
U
与
1
R
的函数关系式（用题中给的字母表示）_____，根据实验数据绘出如
图丁所示的11
U R
-图线，由图线得出电池组的电动势E= __V，内电阻r= _____Ω．(所
有结果保留三位有效数字）
四、解答题
16．如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下．一质量为m的导体棒置于导
……○…………装…○…………线学校:___________姓名___
……○…………装…○…………线轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v 匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，导轨和导体棒的电阻均可忽略．求： (1)电阻R 消耗的功率； (2)水平外力的大小．
17．如图所示，在31.010V/m E =⨯的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道 QPN 与一水平绝缘轨道MN 在N 点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径40cm R =，N 为半圆形轨道最低点，P 为QN 圆弧的中点，一带410C -负电荷的小滑块质量10g m =，与水平轨道间的动摩擦因数0.15μ=，位于N 点右侧1.5m 的M 处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的最髙点 Q ，取210m/s g =，求： (1)滑块应以多大的初速度v 0向左运动? (2)滑块通过P 点时受到轨道的压力.
(3)若撤去竖直电场，其它条件不变，滑块以(1)问的速度从M 点释放，滑块是否还能通过最高点？说明理由．
18．如图所示，在坐标系xOy 的第一象限内虚线OC 的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B 0，第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，在x 轴负半轴上有一接收屏GD ，GD ＝2OD ＝2d ．现有一带电粒子（不计重力）从y 轴上的A 点，以初速度v 0水平向右垂直射入匀强磁场，恰好垂直OC 射出，并从x 轴上的P 点（未画出）进
试卷第10页，总10页
……○…………线………题※※
……○…………线………入第四象限内的匀强磁场，粒子经磁场偏转后又垂直y 轴进入匀强电场并被接收屏接收，已知OC 与x 轴的夹角为37°，OA ＝
25
d
，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）粒子的带电性质及比荷
q m
； （2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度B 的大小； （3）第三象限内匀强电场的电场强度E 的大小范围．
参考答案
1．BD 【解析】 【详解】
电场强度是电场本身的性质，与试探电荷及其受力无关，A 错；在点电荷形成的电场中，场强2
Q
E k r =，则空间某位置的场强E 与产生该电场的点电荷Q 的电荷量成正比，B 对；公式U
E d
=
只适用于匀强电场，场强依然是电场本身的性质，C 错；电场中某点场强的方向与正点电荷在该点受力方向相同，D 对． 2．CD 【解析】 【详解】
A ．由安培定则和磁场叠加原理可判断出o 点处的磁感应强度方向向下，一定不为为零，选项A 错误；
B ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项B 错误；
C ．c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项C 正确；
D ．a 、c 两点处磁感应强度的方向不同，选项D 正确。

3．ABD 【解析】 【详解】
D.能通过狭缝P 的带电粒子，在过速度选择器时做直线运动，则：
qE qvB =
解得：
E v B
=
故D 正确；
A.粒子进入磁场B 0后，据牛顿第二定律可得：
2
0v qvB m R
=
解得：
0q v m B R
= 知道粒子电量后，便可求出粒子的质量m ，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A 正确； B.根据加速电场，可知粒子带正电，则粒子在速度选择器中受到的电场力向右，则洛仑兹力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故B 正确； C.由
0q v m B R
=，知R 越小，粒子的比荷越大，故C 错误． 4．CD 【解析】 【详解】
A.A 、B 两点电势相等，O 点的电势最高，A 到O 是逆着电场线，粒子仅在电场力作用下，从M 点由静止开始沿x 轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电，故A 错误；
B.A 到O 电势均匀升高，图象的斜率大小等于电场强度，故A 到O 的电场是匀强电场，粒子从M 向O 运动过程所受电场力不变，故B 错误；
C.由图可知，A 、B 两点电势相等，M 点的电势小于N 点的电势，故M 到O 电场力做的正功数值大于O 到N 电场力做的负功，所以粒子能通过N 点，故C 正确；
D.图象的斜率等于场强大小，则知AO 间的电场强度大于OB 间的电场强度，故D 正确。

5．AC 【解析】 【详解】
ABC.由几何知识知4BC l =，4BD l =，粒子运动轨迹与BC 边相切为一临界，由几何知识知：
sin 374R
l R o =
- 得：3
2R l =
根据2
v Bqv m R
=
可以求得速度32Bql
v m
=
，此为从BC 边出来的最小速度， 粒子恰能从BC 边射出的另一边界为与AC 边相切，由几何知识恰为C 点
半径4r l =
再根据：2
v Bqv m r
=
解得：4Bql
v m
=
，此速度为从BC 边出来的最大速度 故AC 正确；B 错误；
D.根据运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的最小圆心角为37o ，所以最短时间为
min 372π37π360180m m t qB qB
=
⋅=⋅ ，故D 错。

6．AD 【解析】 【详解】
A.撤去电场后，粒子做匀速圆周运动，粒子从M 点射出；则在初位置，洛仑兹力向上，根据左手定则，粒子带正电荷，故A 正确；
B.匀速直线运动过程，有：
10
d t v =
圆周运动过程，有：
200
π
π22d
d t v v ==
则有：
21π
2
t t =
故B 错误；
C.若撤去磁场，则该粒子做类平抛运动，电场力做正功，电势能减小，故C 错误；
D.撤去磁场，粒子做类平抛运动，根据运动的合成与分解则有：
y qE d v at m v ==
g 匀速运动时，洛伦兹力与电场力平衡，则有：
qE qvB =
圆周运动过程，洛伦兹力提供向心力，则有：
20
02
m v qv B d =
联立解得：
02y v v =
故粒子射出时的速度大小：
0v ===
故D 正确。

7．A 【解析】 【详解】
由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd 区域内的磁场变化引起的，故abcd 中的磁场变化率应增大，故A 正确，BCD 错误． 8．D 【解析】 【详解】
M 、N 两点关于O 点对称，电势相同，电场强度大小相等、方向相反，A 项错误；从M 点到O 点，试探电荷做加速度逐渐减小的加速运动，从O 点到N 点做加速度逐渐增大的减速运动.O 点电场强度为零，所受电场力为零，加速度为零，速度最大，B 项错误；试探电荷在t 1时刻到达O 点，t 2时刻到达N 点，t 3时刻返回到O 点，t 4时刻返回到M 点，完成一个周期的运动，C 项错误；从M 点到O 点的过程中，电场力对试探电荷做正功，电势能减小，从O
点到N 点的过程中，电场力做负功，电势能增加，D 项正确． 9．D 【解析】 【分析】
粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,满足qvB =m v
2
r
,运动周期T =
2πm qB
(电场中加
速时间忽略不计).对公式进行简单推导后,便可解此题. 【详解】 A 、根据r =
mv
Bq 可知，质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关，故
A 错；
B 、因为粒子在电场中运动的时间很短,高频电源能使用矩形交变电流,也能使用正弦式交变电流,此时满足粒子在电压最大时进入电场即可，故B 错误；
C 、此加速器加速电场周期T =2πm qB
,加速α粒子时T =
2π⋅4m 2qB
=
4πm qB
，两个周期不同, 不能用
于加速氦核，故C 错误； D 、此加速器加速电场周期T =
2πm qB ,加速α粒子时T =
2π⋅4m 2qB
=
4πm qB
，当外加磁场一定，把高
频交变电源频率改为f/2，此时回旋加速器可以加速氦核，根据r =mv
Bq 可知氦核的最大速度
变为v/2，故D 对； 故选D 10．C 【解析】 【详解】
由闭合电路欧姆定律有()1=E I R r +，解得灯泡的电阻为1.2Ω，电动机启动时电动机两端的电压为29.6V M U E I r =-=，电动机上的电流29.6
58A A 50A 1.2
M R I I I =-=-=，所以电动机的输入电功率480W M M P U I =⋅=，C 正确． 11．D 【解析】 【详解】
A.连接AD 、BF 、CE ，AD 与BF 、CE 的交点为M 、N ；设六边形的中心点为O ，如图所示：
由图可知，AD 与BF 、CE 都垂直，由六边形的特点可知，则有：
AM MO ON ND ===
因为在匀强电场中将某一线段等分同时就将该两线段的电势差等分，可知M 、O 、N 的电势分别是0V 、2V 、4V ，又E 点电势为4V ，则C 点的电势一定与N 点相等，为4V ，故A 错误；
B.M 点电势为0，B 点电势为零，则F 点的电势也是0V ，所以有：
20V 2V AF A F U ϕϕ=-=--=-
故B 错误；
C.点C 、F 之间的电势差为：
40V 4V CF C F U ϕϕ=-=-=
故C 错误； D.由几何关系可知：
24cm AD L ==
所以电场强度的大小为：
62V/m 200V/m 0.04
()
DA U E AD --=
== 故D 正确。

12．C 【解析】 【详解】
AB.滑片向右滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变小，总电阻变小，电流变大，灯泡逐渐变亮；电源输出功率最大时外电路电阻等于电源内阻，虽然外电路电阻变小，但不能确定外电
路电阻是不是接近电源内阻，电源输出功率不一定增大，故AB 错；
C.电压表V 1测的是电阻R 两端电压，电压表V 2测的是路端电压，电流表测的是干路中的电流，所以
1U R I ∆=∆，2
U r I
∆=∆，即均保持不变，故C 正确； D.当电路稳定后，断开电键，小灯泡与电容器组成闭合回路，电容放电，小灯泡不立刻熄灭，故D 错误． 13．B 【解析】 【详解】
根据洛伦磁力提供向心力可得2mv qvB R
=，解得mv R qB =，由于1
1H 运动半径刚好为R ，
则有2
1H ，3
1H 两种粒子运动半径刚好也为R ，运动轨迹如图，1
1H 从N 点射出磁场，N 点坐标为(cos60,sin 60)R R ︒︒，2
1H 从P 点射出磁场，P 点坐标为(0,)R ，3
1H 从M 点射出磁场，M 点坐标为(cos60,sin 60)R R -︒︒，则三个粒子从圆形边界射出点构成的图形的面
积为2
12MNP S R R ∆=
=g ，故选项B 正确，A 、C 、D 错误．
14．0.3 880
2
10
21
()
4()
g
d I R R
L I I
π+
-
【解析】
【详解】
(1)[1]由图示游标卡尺可知，游标卡尺的主尺读数为0mm，游标读数为0.1×3mm=0.3mm，则最终读数为0mm+3×0.1mm=0.3mm；
(2)[2]把电流表G改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：
g3
g
3
120Ω880Ω
310
U
R R
I-
⨯
=
=--=
(3)[3]由题意可知，电流表应采用外接法，可准确测出待测电阻两端的电压和流过的电流；滑动变阻器最大阻值约为待测电阻阻值的2倍，滑动变阻器可以采用限流接法，实验电路图如图所示：
(4)[4]根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
(5)[5]电阻丝电阻：
1021
()g x x x I R R U R I I I +==-
由电阻定律可知：
2()π2
x L L
R d S ρ
ρ
== 解得：
21021π()4()
g d I R R L I I ρ+=
-
15． 13.7
11
r U E ER
=+ 2.86 5.80-6.20 【解析】 【详解】
(1)[1]根据电路图连接实验电路如图所示，
(2)[2]电阻箱的示数：R =1×10Ω+3×1Ω+7×0.1Ω=13.7Ω
(3)[3][4][5]由原理图可知，本实验采用的是伏阻法，由闭合电路欧姆定律可得：
E
U R R r
=+；
则11 r
U
E ER
+
＝
； 故图象的斜率r k E
=；截距1
b E =；
所以此得出电池组的电动势1E b =，内电阻k
r b =．
由图像可知：b =0.35； 1.150.35
2.10.38
k -=
≈ 解得E =2.86V ； r =6.00Ω
16．(1)222
B l v P R = (2)22B l v F mg R
μ=+
【解析】 【详解】
(1)导轨和导体棒的电阻均可忽略，电阻R 消耗的功率：2
R E P R
=
感应电动势：E BLv =
解得：222
R B l v P R
=
(2)导体棒做匀速运动，由平衡知识可知：A F f F =+
f m
g μ=
而Blv
I R
=
则：22A B l v
F BIl R == 解得：22B l v
F mg R
μ=+
17．(1)7m/s(2)0.6N 方向水平向右 (3)能 【解析】 【详解】
(1)设小球到达Q 点时速度为v ，由牛顿第二定律有：2
v mg qE m R
+=
滑块从开始到Q 过程中，由动能定理有：
()220112222
mg R qE R mg qE x mv mv μ-⋅-⋅-+=
- 联立并代入数据得：07m/s v = (2)设滑块到达P 点时速度为'v ，从开始到P 过程中，由动能定理有：
()()22011'22
mg qE R mg qE x mv mv μ-+-+=- P 点压力：2
'v N m R
= 代入数据计算得出：N =0.6N 、方向水平向右．
(3)若撤去电场，则要想滑块通过最高点，则有：21v mg m R
≤
得：12m/s v ≥=
滑块从开始到Q 的过程中，由动能定理可得：22011222mg R mgx mv mv μ-⋅-=
-
解得2m/s v =>，故能通过．
18．（1）
0052v B d （2）
01625
B （3）00445B v E ≤≤0045B v 【解析】
【详解】
(1)粒子运动轨迹如图所示，由左手定则可知粒子带负电。

由图知粒子在第一象限内运动的轨道半径R ＝
25
d 由洛伦兹力提供向心力得Bqv 0＝m 20v R 联立得05=2v q m Bd
(2)由图知OP ＝d ，所以粒子在第四象限内做圆周运动的半径为5378
OP d r cos o ＝
＝ 同理B ′qv 0＝20mv r ，联立得B ′＝01625B (3)粒子在匀强电场中做类平抛运动，由图知OQ ＝r ＋r sin 37°＝d
当电场强度E 较大时，粒子击中D 点，由类平抛运动规律知
d ＝v 0t
212max qE d t m
＝ 联立得E max ＝
045Bv 当电场强度E 较小时，粒子击中G 点，由类平抛运动规律知
3d ＝v 0t
2min 12qE d t m
＝ 联立得E min ＝
0445Bv 所以0044 455
Bv Bv E ≤≤ 点睛：本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的关键，应用牛顿第二定律与类平抛运动规律可以解题，解题是注意几何知识的应用．。