高級(jí)教師 許童鈺
說明：本人根據(jù)北京08年到12年高考試題進(jìn)行猜測(cè)，本試卷是以考查考點(diǎn)編排的試題，與13年高考題不會(huì)有原題相同，但考點(diǎn)和解題思路應(yīng)該會(huì)相同。本套卷僅供參考。
一
1.關(guān)于熱學(xué)，下列說法正確的是（ D ）
A. 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明分子不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
B. 如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體的平均動(dòng)能一定增大，因此壓強(qiáng)也必然增大
C. 當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子間的距離越大，分子勢(shì)能越小
D. 若銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)．則1 kg銅所含的原子數(shù)為NAM
2.如圖所示，—細(xì)束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知 （ A ）
A．若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，c光照射出光 電子的最大初動(dòng)能最大
B．當(dāng)它們?cè)谡婵罩袀鞑r(shí)，a光的速度最大
C．分別用這三種光做光源，使用同樣的裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋中相鄰亮紋的間距最小
D．若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大
3. 如圖，一小球從一半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開始做平拋運(yùn)動(dòng)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)），飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)。O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為R，OB與水平方向夾角為60°，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)的初速度為（B）
A．3gR2 B.33gR2
C．3gR2 D.3gR3
4. 有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn)，如圖。如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變，則以下敘述正確的是 （ C ）
A．木塊所受的合外力為零；
B．木塊所受的力都不對(duì)其做功；
C．木塊所受的合外力不為零，但合外力對(duì)木塊所做的功為零；
D．木塊的機(jī)械能不變。
5.在物理學(xué)中關(guān)于光的產(chǎn)生、本質(zhì)和應(yīng)用及原子核有關(guān)知識(shí)，下列說法正確的是（ A ）
A．光是一份一份的，每一份叫做光子，每一個(gè)光子的能量是hv，光子打在金屬板上，可能發(fā)生光電效應(yīng)
B．光子被 U吸收， U會(huì)裂變，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生核能
C． 的半衰期會(huì)隨著周圍環(huán)境的溫度的變化而改變
D．已知天然放射現(xiàn)象放出α、β、γ三種射線,其中 α射線速度最快、β射線離作用最強(qiáng)、γ射線穿透能力最強(qiáng)
6. “嫦娥三號(hào)”探月工程將在今年下半年完成．假設(shè)月球半徑為 ，月球表面的重力加速度為 ．飛船沿距月球表面高度為3 的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的 點(diǎn)，點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn) 再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是（D）
A．飛船在軌道Ⅲ上的運(yùn)行速率大于
B．飛船在軌道Ⅰ繞月球運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間為
C．飛船在 點(diǎn)點(diǎn)火變軌后，動(dòng)能增大
D．飛船在Ⅱ軌道上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，動(dòng)能增大
7. 如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，下端接有固定電阻和金屬棒cd，他們的電阻均為 .兩根導(dǎo)軌間寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌面向上．質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上，在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑，而金屬棒cd保持靜止.以下說法正確的是（ C ）
A．金屬棒ab中的電流為
B．作用在金屬棒ab上各力的合力做正功
C．金屬棒cd的質(zhì)量為
D．金屬棒ab克服安培力做功大于整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱
8．如圖所示為某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B為電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，當(dāng)電子以某一速度沿電場(chǎng)線由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，動(dòng)能增加，則可以判斷（C）
A．場(chǎng)強(qiáng)大小EA>EB
B．電勢(shì)
C．電場(chǎng)線方向由B指向A
D．若Q為負(fù)電荷，則Q在B點(diǎn)右側(cè)
9．如圖所示，將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處以初速度v0水平拋出，兩球恰好同時(shí)到達(dá)同一水平高度 處（不
計(jì)空氣阻力）。下列說法中正確的是（D）
A．兩小球落地時(shí)的速度相同
B．兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同
C．到達(dá)同一水平的高度后的任意時(shí)刻，重力對(duì)球a做功功率和
對(duì)球b做功功率相等
D．從開始運(yùn)動(dòng)到兩球到達(dá)同一水平高度，球a動(dòng)能的減少量等
于球b動(dòng)能的增加量
10．全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)由地球靜止軌道衛(wèi)星A和非靜止軌道衛(wèi)星B組網(wǎng)而成。設(shè)有A、B兩顆這樣的衛(wèi)星，軌道面相同，運(yùn)行的速率分別為v1和v2，軌道高度為h1和h2，加速度分別為a1和a2，第一宇宙速度為v，地球半徑為R。則下列關(guān)系式正確的是（C）
A． B． C． D．
11. 如圖所示，AB是一根裸導(dǎo)線，單位長(zhǎng)度的電阻為R0，一部分彎曲成直徑為d的圓圈，圓圈導(dǎo)線相交處導(dǎo)電接觸良好。圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B0導(dǎo)線一端B點(diǎn)固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動(dòng)，從而使圓圈緩慢縮小。設(shè)在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，設(shè)導(dǎo)體回路是柔軟的，則圓圈從初始的直徑d到完全消失所需時(shí)間t表達(dá)式為（A） （你可能不會(huì)求解，但可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)或物理方法判斷出結(jié)果來）
A． B． C． D．
12.如圖所示，B是一個(gè)螺線管，C是與螺線管相連接的金屬線圈，在B的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)A，A的環(huán)面水平且與螺線管的橫截面平行。若僅在金屬線圈C所處的空間加上與C環(huán)面垂直的變化磁場(chǎng)發(fā)現(xiàn)在t1至t2時(shí)間段內(nèi)金屬環(huán)A的面積有縮小的趨勢(shì)，則金屬線圈C處所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的B—t圖象可能是（D）
13. 一長(zhǎng)輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=2kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動(dòng)摩擦因素都為μ=0.2，水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示（重力加速度g取10m/s2）。則（D）
A．若F=1N，則物塊、木板都靜止不動(dòng)
B．若F=1.5N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5N
C．若F=4N，則B物塊所受摩擦力大小為4N
D．若F=8N，則B物塊的加速度為1m/s2
14.下列四個(gè)物理量的表達(dá)式中，不是采用比值定義法的是（A）
A．加速度 B．電場(chǎng)強(qiáng)度 C．電容 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度
15. 有一場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸平行的靜電場(chǎng)，電勢(shì) 隨坐標(biāo)x變化的圖線如右圖所示，如規(guī)定x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)的正方向，則該靜電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化的圖線應(yīng)是下圖中的（ C ）
16. 如圖所示，在地面上方等間距分布著足夠多的、水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰區(qū)域的間距均為d�，F(xiàn)有一邊長(zhǎng)為l（l＜d）的正方形線框在離地高h(yuǎn)處以水平初速度v0從左側(cè)磁場(chǎng)邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)中線框平面始終豎直，最終落在地面上，不計(jì)空氣阻力，則（ A ）
（A）線框在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定為2hg
（B）h越大線框運(yùn)動(dòng)的水平位移一定越大
（C）線框運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱與v0無關(guān)
（D）v0的大小連續(xù)變化，線框落地點(diǎn)也一定相應(yīng)的連續(xù)變化
二 實(shí)驗(yàn)題
1.①在測(cè)定金屬絲電阻 率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲
的直徑，一次的測(cè)量結(jié)果如圖所示．圖中讀數(shù)為___ ______mm。
②用多用電表測(cè)電阻每次選擇倍率后，都必須手動(dòng)進(jìn)行電阻_________。下圖是測(cè)某一電阻時(shí)表盤指針位置，是用1×100的倍率則此電阻的阻值為__________為了提高測(cè)量的精度，應(yīng)選擇___________的倍率更好.（從×1、×10、×1K中選�。�
2.某同學(xué)用圖a所示電路，描繪小燈泡的伏安特性曲線�？捎玫钠鞑娜缦拢�
電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻1 ）、電鍵、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20 ）、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖像如圖b所示。
①由圖可知小燈泡的電阻隨溫度升高而_____（填“變
大”“變小”或“不變”）。
②請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。
③若某次連接時(shí)，把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，合
上電鍵，任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅。
則此時(shí)的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移 到_______。（選填“最左端”、“正中間”或“最右端”）時(shí)．小燈
泡獲得的最小功率是___________W.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
3.某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)能定理，已
知小車的質(zhì)量為M,沙和小桶的總 質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)中小桶未到達(dá)地面，要完成該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問
題：
①實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證小車受到的拉力大小與沙和小桶的總重力大小近似相等，沙和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證小車受到的細(xì)線拉力等于小車所受的合外力，需要的操作是___________________。
②在滿足第①問的條件下，若通過實(shí)驗(yàn)得到紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離 ，其中B點(diǎn)和D點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度用 和 表示，則 =______________.小車的運(yùn)動(dòng)中對(duì)應(yīng)紙帶打B、D兩點(diǎn) 間的過程，動(dòng)能變化量表達(dá)式 _________（用M， 和 表示）；小車合外力的功表達(dá)式W=____________。在多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，分析小車合外力的功與動(dòng)能變化量的關(guān)系為W=
4. “探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝 置如圖（甲）所示．當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為 ．當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W，3W。
① 對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是
A．必須設(shè)法算出每次橡皮筋對(duì)小車做功的具
體數(shù)值
B．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒有必要保持一致
C．放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)盡量保持水平
D．先接通電源，再釋放小車
② 為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用下面紙帶上的 部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)下面所示的紙帶回答，并用字母表示）.
③ 如圖乙所示，A、B、C、……I、J是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一系列點(diǎn)，根椐所測(cè)得的數(shù)據(jù)可以求得小車被橡皮筋彈出后獲得的最大速度大小為_________m/s.（電源頻率為50Hz）
答案 ①D ② （只要在 之間均為正確）； ③1m/s
5. 某活動(dòng)小組用圖甲裝置驗(yàn)證鋼球在下落過程中機(jī)械能守恒。鋼球自由下落過程中，先后通過光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過A、B的時(shí)間分別為tA、tB。用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度。測(cè)出兩光電門間的距離為h，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑，如圖乙所示，鋼球直徑為D= cm。
②要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，只要比較 。
A． 與gh是否相等
B． 與2gh是否相等
C． 與gh是否相等
D． 與2gh是否相等
③用鋼球通過光電門的平均速度代替鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度會(huì)產(chǎn)生一定的實(shí)驗(yàn)誤差，該誤差 （選填“能”或“不能”）通過增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小。
答案（1）①0.950 ② D ③ 不能
三
1. 如圖所示，質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，其右端固定一根水平輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C互滑板左端的距離L=0.5m，這段滑板與木塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）之間的動(dòng)摩擦因數(shù) ，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對(duì)應(yīng)的滑板上表面光滑。小木塊A以速度v0=10m/s由滑板B左端開始沿滑板的水平面上表面向右運(yùn)動(dòng)。已知木塊A的質(zhì)量m=1kg,g取10m/s2。求：
①?gòu)椈杀粔嚎s到最短時(shí)木塊A的速度；
②木塊A壓縮彈簧過程中彈簧彈勢(shì)能最大值。
【解析】 ①?gòu)椈杀粔嚎s到最短時(shí)，木塊A與滑板B具有相同的速度，設(shè)為 ，從木塊A開始沿滑板B表面向右運(yùn)動(dòng)至彈簧被壓縮到最短的過程中，A、B系統(tǒng)的動(dòng)量守恒：
解得 代入數(shù)據(jù)得木塊A的速度
②木塊 壓縮彈簧過程中，彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，由能量關(guān)系，彈簧的最大彈性勢(shì)能為 代入數(shù)據(jù)得
2. 如圖所示，一固定在地面上的金屬軌道ABC，AB與水平面間的夾角為α=37°，一小物塊放在A處（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，現(xiàn)在給小物塊一個(gè)沿斜面向下的初速度v0=1m/s。小物塊經(jīng)過B處時(shí)無機(jī)械能損失，物塊最后停在B點(diǎn)右側(cè)1.8米處（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。求：
（1）小物塊在AB段向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；
（2）小物塊到達(dá)B處時(shí)的速度大��；
（3）求AB的長(zhǎng)L。
解析 （1）小物塊從A到B過程中，由牛頓第二定律 解得 a=4m/s2
（2）小物塊從B向右運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理 代入數(shù)據(jù)解得
（3）小物塊從A到B，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有
3. 如圖所示，在x≥0的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于紙面向里。假設(shè)一束初速度為零的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子，經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。有一塊厚度不計(jì)、高度為d的金屬板豎直放置在磁場(chǎng)中，截面如圖，M、N分別為金屬板截面的上、下端點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)為（d，2d），N點(diǎn)的坐標(biāo)為（d，d）。正離子的重力不計(jì)。
（1）加速電場(chǎng)的電壓在什么范圍內(nèi)，進(jìn)入磁場(chǎng)的離子才能全部打在金屬板上？
（2）求打在金屬板上的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間與最長(zhǎng)時(shí)間的比值。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
解析 （1）設(shè)加速電壓為 ，正離子初速度為零，經(jīng)過加速電場(chǎng)加速，
根據(jù)動(dòng)能定理得
正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力： ，得
加速電壓較小時(shí)，離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑較小，當(dāng)離子恰好打到金屬板下端點(diǎn) 時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑有最小值 ，如圖甲所示。
根據(jù)幾何知識(shí)可以判斷： 解得 （2分）
加速電壓較大時(shí)，離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑較大，當(dāng)離子恰好打到金屬板上端點(diǎn) 時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑有最大值 ，如圖乙所示。
根據(jù)幾何知識(shí)可以判斷： 解得 解得 （2分）
要使進(jìn)入磁場(chǎng)的離子能全部打在金屬板上，加速電壓的取值范圍應(yīng)為 ≤ ≤
（2）設(shè)離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 ，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得
即離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與加速電壓無關(guān)。打在金屬板上的離子在圖甲所示的軌跡中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短： ）
打在金屬板上的離子在圖乙所示的軌跡中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)： （1分）根據(jù)幾何知識(shí)： 則 所以
4. 如圖所示，相距為d的平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在xoy直角坐標(biāo)平面內(nèi)，第一象限有沿y軸負(fù)方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電量為q的正離子（不計(jì)重力）以初速度v0沿平行于金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)。從P點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)過x軸上的A點(diǎn)射出電場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)。已知離子過A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸成45o角。求：
（1）金屬板M、N間的電壓U；
（2）離子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度V的大小和由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所需時(shí)間t；
（3）離子第一次離開第四象限磁場(chǎng)區(qū)域的位置C（圖中未畫出）與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離OC。
解析（1）設(shè)平行金屬板M、N間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為Eo，則有：
因?yàn)殡x子在金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)有：
解得：金屬板M、N間的電壓
（2）在第一象限的電場(chǎng)中離子做平拋運(yùn)動(dòng)，有：
故離子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度： 又
解得離子在電場(chǎng)E中運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所需時(shí)間：
（3）在磁場(chǎng)洛倫茲力提供向心力有： 得
由幾何知識(shí)可得 又
因此離子第一次離開第四象限磁場(chǎng)區(qū)域的位置C與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離：
5.如圖（a）所示，斜面傾角為37°，一寬為d＝0.43m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一長(zhǎng)方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為零勢(shì)能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框的機(jī)械能E和位移s之間的關(guān)系如圖（b）所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
（1）求金屬線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）求金屬線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t；
（3）求金屬線框穿越磁場(chǎng)的過程中，線框中產(chǎn)生焦耳熱的最大功率Pm；
（4）請(qǐng)?jiān)趫D（c）中定性地畫出：在金屬線框從開始運(yùn)動(dòng)到完全穿出磁場(chǎng)的過程中，線框中感應(yīng)電流I的大小隨時(shí)間t變化的圖像。
解析 （1）減少的機(jī)械能＝克服摩擦力所做的功ΔE1＝Wf1＝μmgcos37°s1（2分）
其中s1＝0.36m，ΔE1＝（0.900－0.756）J＝0.144J可解得μ＝0.5（1分）[來源:學(xué)§科§網(wǎng)]
（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，機(jī)械能仍均勻減小，因此安培力也為恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。（1分）
v12＝2a s1 ，其中a＝ gsin37°－μgcos37°＝2m/s2
可解得線框剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為：υ1＝1.2m/s（1分）ΔE2＝ Wf2＋WA＝（f＋FA）s2
其中ΔE2＝（0.756－0.666）J＝0. 09J，f＋FA＝ mgsin37°＝0.6N， s2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程運(yùn)動(dòng)的距離，可求出s2＝0.15m（2分）t＝ s2v1 ＝ 0.151.2 s ＝ 0.125s（1分）
（3）線框出剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)的焦耳熱功率最大Pm＝I2R＝ B2L2v22R
由v22＝v12＋2a（d－s2）可求得v2＝1.6 m/s（1分）
根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，F(xiàn)A＋μmgcos37°＝mgsin37°，可求出
FA＝0.2N，又因?yàn)镕A＝BIL＝ B2L2v1R，可求出B2L2＝0.01T2m2（1分）
將υ2、B2L2的值代入，可求出Pm＝I2R＝ B2L2v22R ＝0.43W（2分）
（4）圖像如圖所示。（2分）
6. 如圖（甲）所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為l的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上a、b兩點(diǎn)間，在a點(diǎn)右側(cè)導(dǎo)軌間加一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，寬度為d0，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，設(shè)磁場(chǎng)左邊界到ab距離為d�，F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉導(dǎo)體棒，使它從a、b處靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平力F－x的變化情況如圖（乙）所示，F(xiàn)0已知。求：
（1）棒ab離開磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；
（2）棒ab通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中整個(gè)回路所消耗的電能E；
（3）d滿足什么條件時(shí)，棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)；
（4）若改變d的數(shù)值，定性畫出棒ab從靜止運(yùn)動(dòng)到d+d0的過程中v2-x的可能圖線（棒離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)）。
（1）設(shè)離開右邊界時(shí)棒ab速度為v，則有
對(duì)棒有 解得：
（2）在ab棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：
由功能關(guān)系： 解得：
（3）設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，則有
當(dāng)v0= v，即 時(shí)，進(jìn)入磁場(chǎng)后一直勻速運(yùn)動(dòng)
（4）可能的圖像如下圖所示
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