16.(8分)如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R=0.5m的光滑半圆轨道.在距离B为x的A点,用水平恒定推力F=20N将质量为m=2kg的小球从静止开始推到B处后撤去水平推力,质点沿半圆轨道运动到最高点C处后又正好落回A点.则距离x的值应为多少？( g=10m/s²)

15.(8分)如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图像如图乙所示。

试求：

　 (1)拉力F的大小。

　 (2)t＝4s时物体的速度v的大小。

[解析]

(1)设力F作用时物体的加速度为a₁，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知　　 F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma₁

撤去力后，由牛顿第二定律有

mgsinθ+μmgcosθ＝ma₂ ………………………………………(2分)

根据图像可知：a₁＝20m/s²，a₂＝10m/s²

 　代入解得　　 F=30N　 　μ=0.5　 …………………………………(2分)

(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t₂，

v₁＝a₂t₂ ，解得t₂＝2s　　　　　　　　　　　　　　

则物体沿着斜面下滑的时间为t₃＝t－t₁－t₂＝1s　　 ……………………(2分)

设下滑加速度为a₃，由牛顿第二定律

mgsinθ－μmgcosθ＝ma₃

有　 a ₃₌ 2 m/s² 　

t＝4s时速度v＝a₃t₃＝2m/s　　 　　　　　　　　　 ……………………(2分)

14.为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告，某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀(约为2kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表V(量程4V，电阻R_V 约为4.0kΩ)

B．电流表A₁(量程100mA，电阻R_A1 约为5Ω)

C．电流表A₂(量程2mA，电阻R_A2 约为50Ω)

D．滑动变阻器R₁(0-40Ω，额定电流1A)

E．电阻箱R₂(0-999.9Ω)

F．开关S一只、导线若干

⑴为了测定电阻R₀的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？

　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑵在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。

①　　 请你在方框中画出实验电路图

(标注所用器材符号)；(4分)

②　　 为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：　　 　　　　　　。

[解析]⑴待测电阻约2kΩ，用3.7V电池供电时最大电流约为

mA，因此电流表用A₁量程太大，换用A₂表。

⑵①A₁损坏，A₂量程太小，因此只有电压表可作测量仪器；

只有一块电表时电阻应选用电阻箱或至少两只已知阻值的固定电阻，

电压表测路端电压。

②由于没有电流表，所测数据为路端电压U和电阻箱的阻值R₂，由得出路端电压U与R₂的线性函数关系式：

13.(1) 如右图所示，螺旋测微器的读数应为　　　　　 mm.

(2)光敏电阻是用半导体材料制成的.如图所示，

将一个光敏电阻与多用电表联成电路。

若此时选择开关放在欧姆挡，使照射在光敏

电阻上的光强逐渐增大，则欧姆表指针的偏转角度

　　　　　　 (填“变大”、“变小”或“不变”).

若将选择开关放在电压挡，待指针稳定后同样增大照射光强度，

则指针偏转角度　　　　　 (填“变大”、“变小”或“不变”).

[解析]螺旋测微器读数应为1.500mm

光敏电阻在光照增强时电阻减小，指针偏转角增大，应填变大；万用电表选用电压档时，由于电路中没有电源故电压表始终不偏转，应填不变。

12．等离子气流由左方连续以v₀射入P_l和P₂两板间的匀强磁场中,ab直导线与P_l、P₂相连接，线圈A与直导线cd连接.线圈A 内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B 的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述

正确的是　 (　 　　　　)

A.0-ls内ab、cd导线互相排斥

B.1-2s内ab、cd导线互相吸引

C.2-3s内ab、cd导线互相吸引

D.3-4s内ab、cd导线互相排斥

[解析]根据左右定则判断导线ab中电流方向为由a到b。0-2s内,线圈A产生的感应磁场向右，判断出cd导线上电流方向为由c到d，此时ab、cd导线通有通向电流相互吸引。同理2-4s内，线圈A中电流反向ab、cd导线通有反向电流相互排斥。故答案为BD

11．如图所示，相距为d的两水平直线和分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方ab边距为h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为，cd边刚穿出磁场时速度也为。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中： (　　　　 )

　A．线框一直都有感应电流

　B．线框一定有减速运动的过程

　C．线框不可能有匀速运动的过程

　D．线框产生的总热量为mg(d+h+L)

[解析]线框全部进入磁场时没有感应电流，线框在进入磁场过程中可能做匀速运动。线框穿出磁场与进入磁场瞬间速度相同，则线框有加速也有减速运动过程。线框产生的热量由重力势能的减少来提供，在线框穿过磁场的过程中，重力势能的减少量为mg(d +L)。故答案为B

10．如图所示，理想变压器的原线圈匝数为 n₁=1000匝，副线圈匝数 n₂=200匝，交变电源的电动势e =311sin314t V，电阻R=88Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计，下列结论正确的是(　 AB　 )

A.电流频率为50HZ

B.电流表A₁的示数约为0.1A

C.电压表V₁的示数为311V

D.电阻R的发热功率约为44W

[解析]由瞬时电动势表达式可知电流频率为50HZ，电压有效值约为220V，副线圈电压有效值约为44V，算得副线圈电流有效值约为0.5A,故电阻R的热功率约为22W.算得原线圈电流有效值约为0.1A故答案为 　AB

9．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是 (　　 )

A． 在中性面时，通过线圈的磁通量最大；

B．　 在中性面时，感应电动势最大；

C．　 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零；

D． 线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次。

[解析]线圈转到中性面时磁通量最大但磁通量变化率为零，每次经过中性面时电流方向均发生改变 故答案为 　A

8．在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子(不计重力)恰好能沿直线MN从左至右通过这一区域．那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况 (　　　　 )　　

A．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外

B．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里　　

C．匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向上

D．匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右

[解析]根据速度选择器的原理，洛伦兹力与电场力平衡方可做直线运动方向，由左手定则判断洛伦兹力方向可得答案为　 BD

7．如图所示，平行实线代表电场线，方向未知，带电量为1×10^－2C

的正电荷在电场中只受电场力作用．该电荷由A点运动到B点，动

能损失了0.1J，若A点电势为10V，则(　　　　 )

A．B点的电势为零

B．电场线方向向左

C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线①

D．电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

[解析]正电荷由A到B运动过程中动能减少则电场力做了负功，电场方向向左，电势差　 B点电势应为20V.结合曲线运动运动轨迹与外力关系确定轨迹弯曲方向故答案为 BC