4．一石块从楼顶自由落下，不计空气阻力，取g=10m/s²，石块在下落过程中，第2s末的

速度大小为

A．5m/s　 　　　　　B．10m/s　 　　　　　　C．20m/s　 　　　　　　D．30m/s

3．若规定向东为位移的正方向，今有一个皮球停在水平面的某

处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经5m远与墙相

碰，后又向西做直线运动，经7m而停下。则上述过程中皮

球通过的路程和位移分别是

A．12m、2m　 　　　B．12m、－2m 　　　C．－2m、2m　 　　　D．2m、－2m

2．如图1所示，有两个相同质量可看成质点的铁球和木球，放置在同一张水平桌面上。若

选定地面为零势能参考平面，则比较这两个球的重力势能的大小，正确的是

A．铁球的重力势能大　　　　　　 B．木球的重力势能大

C．两球的重力势能一样大　　　　 D．大小关系无法确定

题意的。)

1．下列物理量中，属于矢量的是

A．质量 　　　　　B．时间 　　　　　C．路程 　　　　　D．速度

12．(10分)(1)L=　 50.15　 mm

　 (2)D=　 4.700　 mm

　 (3)　 220　 Ω

　 (4)右边框中画出测量电路图，

　　　　　　　　　 并标明所用器材代号

　 (5)　 UπD²/4IL 　(不要求计算，用题中所给字母表示出表达式)

13．(10分)解：I=

14．(10分)解：(1)　　 　　　　　　　 (2)P出=IU=10W 　　　　　　　 (3)P热=I2R=22×0.5W=2W 　　　　　 　　　( 4 ) P机= P出- P热=8W

15．(12分)解：以静止的金属棒为研究对象，画出其侧视图，要使金属棒静止，通电金属棒所受安培力一定要有向左的分量，由左手定则判定磁场方向应斜向下，根据平衡条件，若摩擦力方向向上，则：B1ILsin30º+uB1ILcos30º=mg 若摩擦力方向向下，则：B2ILsin30º-uB2ILcos30º=mg 其中电流I=E/(R+r) 代入数据解得：B1=3T，B2=16.3T故所求磁感应强度的范围3T≤B≤16.3T

16(普通班)(12分)解：　　 且则　　 (2)由则打在y 轴负半轴的坐标(0，-2L) (3)在电场中运动时间为 　 16．(重点班)(12分)解：(1)设导体杆在 F 的作用下运动到磁场的左边界时的速度为υ1，根据动能定理则有(F －μmg)s = mυ　　　　　 导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势 E = Blυ1 　此时通过导体杆的电流大小　 I =E / (R + r) = 3.8A(或3.84A) 根据右手定则可知，电流方向为 b 向 a. 　　 (2)设导体杆在磁场中运动的时间为 t ，产生的感应电动势的平均值为 E平均，则由法拉第电磁感应定律有　 E平均 = ΔΦ/t= Bld/t　　　 通过电阻 R 的感应电流的平均值为 I平均 = E平均/(R+r) 　 通过电阻 R 的电荷量 q = I平均 t = 0.51C 　　 (3)设导体杆离开磁场时的速度大小为υ2，运动到圆轨道最高点的速度为υ3，因导体杆恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律，对导体杆在轨道最高点时有　 mg = mυ / R0 　对于导体杆从NN ′运动至 PP′的过程，根据机械能守恒定律有 mυ = mυ + mg2R0 　 解得　 υ2 = 5.0m/s 导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能ΔE = mυ － mυ = 1.1J 　　 此过程中电路中产生的焦耳热为 Q =ΔE － μmgd = 0.94J

11．(6分)(1) 　　　　B　　　 填器材前的字母代号)　　　　

(2)E=　 2.10　　 V　 r=　 4.2　 Ω

16.(8、9、10班学生做，其它班学生不做12分)如图15所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上，两轨道之间的距离 l = 0.50m．轨道的MM′端之间接一阻值R =0.40Ω的定值电阻，NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为 R₀ = 0.50m．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B = 0.64T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d = 0.80m，且其右边界与NN′重合．现有一质量 m = 0.20kg、电阻 r = 0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s = 2.0m处．在与杆垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′．已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数 μ= 0.10，轨道的电阻可忽略不计，取 g = 10m/s²，求：

(1)导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；

(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；

(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热．　　　

湖北省黄冈中学2010年秋季高二物理期中考试试题

16．(除8、9、10班以外学生做12分)如图14所示，在平面直角坐标系xoy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B= mv₀/qL．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴正半轴上的M点以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上N点与x轴正方向成θ=60º角射入匀强磁场中，最后从y轴负半轴某一点P射出，已知M点坐标为(0，3L)，不计粒子重力，求：

　 (1)匀强电场的电场强度和粒子到N点的速度；

　 (2)粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子打在P点的坐标；

　 (3)粒子从进入M点运动到P点所用的总时间.

15. (12分)如图13所示,电源电动势E=2V,内电阻r=0.5Ω,竖直平面内的导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1Kg,电阻R=0.5Ω,它与导轨的动摩擦因数µ=0.4,有效长度为L=0.2m.为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,我们施加一与纸面成30º向里且与金属棒垂直的磁场,问磁场方向是斜向上还是斜向下?磁感应强度B的范围是多大?(重力加速度g=10m/s²)

14.(10分)一台“6V，15W”的直流电动机的电枢电阻为0.5Ω，接在电动势E=6V,内阻r=0.5Ω的电源上工作时，测得电动机两端电压是5V，求：

(1)电源的总功率；

　　　　　 (2)电源的输出功率；

　　　　 (3)电动机的发热功率；

　　 (4)电动机的输出功率．