22、某同学通过实验测定一个阻值约为
的电阻Rx的阻值．
（1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（
～
，额定电流2A），开关和导线若干以及下列电表．
A．电流表（0～3A，内阻约
）
B．电流表（0～0.6A，内阻约
）
C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的 （选填“甲”或“乙”）．
（2）如图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在
（1）问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线 ．
（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如上面右图所示，可得该电阻的测量值
．（保留两位有效数字），测出的
比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）
23、如图所示，电磁炮是一种新型的兵器，其射程甚至可达数百公里，远远超过常规炮弹。
它的主要原理如图乙所示，当弹体中通以强电流时，弹体在强大的磁场力作用下加速前进，最后从炮口高速射出。
设两轨道间距离为d=0.10m，匀强磁场的磁感应强度为B=40T，电流恒定，I=2000A，轨道长度为L=20m，炮弹的质量为m=20g，忽略一切阻力。
求：
（1）弹体的加速度大小；
（2）弹体最终获得的速度大小；
（3）磁场力对弹体的最大功率。
24、如图所示，将带电荷量Q＝＋0.3C、质量m′＝0.3kg的滑块放在小车的水平绝缘板的右端，小车的质量M＝0.5kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ＝0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在磁感应强度B＝20T的水平方向的匀强磁场（垂直于纸面向里）。
开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长L＝1.25m、质量m＝0.15kg的摆从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，碰撞后摆球恰好静止，g取10m/s2。
求：
（1）与小车碰撞前摆球到达最低点时对摆线的拉力；
（2）摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能ΔE；
（3）碰撞后滑块最终悬浮时的速度。
25、如图所示，粗糙足够长水平面MN上方存在着水平向右的匀强电场，场强大小为E=30N/C，和垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=10T。
将一个质量为m=0.4g，带正电量为q=10-4C的滑块（可视为质点）在图中M点由静止释放，物块与水平面间的动摩擦因数为0.2，滑块沿水平面滑行的最大距离L为1.2m，（重力加速度g=10m/s²）。
求：
（1）滑块沿水平面滑动时克服摩擦力所做的功；
（2）滑块的最大速度。
高二物理寒假作业六
1.【答案】B
【解析】
【详解】AD：
由速度图象知，粒子在电场中做匀变速直线运动，加速度是一个定值，粒子仅受电场力的作用，粒子所受电场力不变；粒子仅受电场力的作用时，不可能在点电荷的电场中做匀变速直线运动，该电场不可能是由点电荷产生的。
故AD两项错误。
BC：
由速度图象知，粒子从M点到N点的过程中，速度先减小后增大，动能先减小后增大；粒子仅受电场力的作用，粒子电势能与动能之和不变，则粒子的电势能先增大后减小。
又由速度图象知，粒子在M点速度小于在N点速度，粒子在M点动能小于在N点动能，粒子在M点电势能大于在N点电势能，粒子带负电，M点的电势低于N点的电势。
故B项正确，C项错误。
【点睛】粒子仅受电场力的作用，粒子电势能与动能之和不变。
2.【答案】D
【解析】
【详解】根据U=Ed可知，在匀强电场中沿电场线方向的距离最大的两点之间的电势差最大，由图可知a点与c点间的电势差最大；故选D.
【点睛】注意不是在电场中两点间距离最大的两点电势差最大，而是沿电场线方向距离最大的两点电势差最大.
3.【答案】D
【解析】粒子从图中C点离开圆面时，粒子的动能最大，说明电场力最大，根据电场力做功公式W=qU，分析AC间电势差什么情况下最大，确定电场线的方向。
【详解】由题，带正电的粒子在匀强电场中从以相同的初动能从A点出发，从C点离开圆面时，带电粒子只受电场力作用，粒子的动能最大，根据动能定理知，说明电场力做功最大，AC间电势差最大；若过C点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在C点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，从A到C电场力对小球做正功，小球的位移方向与电场力的夹角小于90°，因而电场方向沿OC方向。
故选：
D。
【点睛】本题有一定难度，考查了学习对物理知识的理解和综合应用能力，如根据等势线确定电场线等。
4.【答案】A
【解析】
【详解】由题，q=10-5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零，则A与B电势相等，AB连线是一条等势线。
BC间电势差为：
，则该匀强电场的场强大小：
，电场线方向垂直于AB向下；故选A。
【点睛】本题根据题设条件找到等势点，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，并由高电势处指向低电势处作电场线是常规思路。
5.【答案】D
【解析】
【详解】负电荷从电场中A点移到B点，电场力做
的功，由公式
可得：
，即A电势比B高5V；从B点移到C点，电场力做了
的功，由公式
可得：
，即B电势比C低2V；则从A点移到C点，电场力做
的功，由公式
可得：
，即A电势比C高3V；所以B点电势最低，A点电势最高。
故选：
D。
【点睛】由题，电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功
，即电场力做功为
J.根据公式
分别求出A、B间
，B、C间的电势差
及A、C间的电势差
从而根据电势差来确定电势的高低．
本题根据电势差定义式求解两点间的电势差，可通过画电场线，将各点在电场线的相对位置标出，更直观反映各点电势的高低．
6.【答案】A
【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大。
【详解】A项：
等势线密的地方电场线密场强大，所以P点位置电场强度大，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故A正确；
B项：
从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故B错误；
C项：
根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故C错误；
D项：
电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故D错误。
故应选：
A。
【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：
根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化。
7.【答案】B
【解析】
【详解】由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，即va>vb，在电场中运动的时间也长，故AC错误；小球在磁场中运动，在最低点进行受力分析可知：
Fa-mg-Bqva=m
解得：
Fa=m
+mg+Bqva…①；小球在电场中运动，在最低点受力分析可知：
Fb-mg=m
，解得：
Fb=m
+mg…②；因为va＞vb，结合①②可知：
Fa＞Fb，故B正确；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D错误；故选B。
【点睛】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小．
8.【答案】B
【解析】
【详解】ABC、由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明电子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，电场线方向向右，形成电场的点电荷是负电荷。
故A错误；
B、根据题意电子在两点间运动的加速度不断增大，电子应该向电场线密的方向运动，故电子一定是从a点运动到b点，B正确，C错误；
D、由于电子受的电场力大小是变化的，且电场力的方向与速度方向不共线，所以电子的运动是变速曲线运动，故D错误。
故选：
B。
【点睛】本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向．
9.【答案】A
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向上，合成后磁感应强度等于0．故A正确。
M在a处产生的磁场方向垂直于MN向下，N在a处产生的磁场方向垂直于MN向上，因a距离导线M较近，可知a点的合磁场方向向下；M在d点的磁场方向垂直于Md斜向左下方，N在d点的磁场方向垂直于Nd斜向左上方，则d点的合磁场方向水平向左，选项B错误；同理可判断b点的合磁场方向向上，c点的合磁场方向水平向右，选项CD错误；故选A.
【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成．
10.【答案】A
【解析】
【详解】AB、b粒子做直线运动，表明b粒子不受洛伦兹力，b粒子不带电，由左手定则可知，a粒子带正电，c粒子带负电，故A正确，B错误；
CD、根据洛伦磁力提供向心力
，解得
，由于
，粒子速度相同，则有
，又由于a、c粒子质量未知，所以无法确定a、c粒子所带的电荷量大小，故C、D错误；
故选A。
【点睛】关键是b粒子做直线运动，表明b粒子不受洛伦兹力，b粒子不带电，根据a、c粒子的偏转方向，由左手定则可判断其带电性。
11.【答案】C
【解析】
【详解】若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡。
若粒子带负电，符合题意。
故A错误。
粒子受到重力和电场力不变，而洛伦兹力不变，粒子能沿直线运动，一定是匀速直线运动，故B错误。
粒子受力如图，
由平衡条件得：
qvBcosθ=mg，解得：
．故C正确。
由图qE=qvBsinθ，解得：
E=Bvsinθ．故D错误。
故选C。
12.【答案】A
【解析】
【详解】质子（
）和α粒子（
）以相同的动能垂直进入同一匀强磁场中，均做匀速圆周运动.因动能相同，则由
可得动量P之比1:
2；由轨迹的半径为
得，半径与这两粒子的动量P以及电量的比值成正比。
即R1：
R2=1:
1；而周期公式：
得,周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比,即T1：
T2=1:
2;故选A.
【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动规律；再根据洛伦兹力充当向心力可明确半径关系，根据周期公式可求得周期之比．
13.【答案】C
【解析】
【详解】设粒子做匀速圆周运动的半径为r，如图所示，
，所以r=
R；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿运动定律得：
，解得
，故选C.
【点睛】带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹，找圆心和半径，往往用数学知识求半径．
14.【答案】BC
【解析】
【详解】带电粒子从A移动到B点，可知粒子所受的电场力向右，若带电粒子带负电，则电场线方向为从右向左，选项A错误；若带电粒子带正电，则电场线向右，又场源电荷带负电，则场源电荷在电场线右端，此时A点离场源电荷比B点较远，则A点的电场强度小于B点的电场强度，选项B正确，D错误；带电粒子从A到B电场力做正功，则电势能减小，则带电粒子在A点时具有的电势能大于在B点时具有的电势能，选项C正确；故选BC.
15.【答案】AD
【解析】
【详解】因ac两点电势相等，则ac为等势面，场强方向沿y轴负方向，则
，选项A正确；根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式公式U=Ed，知aO间与cb间电势差相等，即φa-φO=φc-φb，因a、b、c三点电势分别为φa=10V、φb=-2V、φc=10V，解得：
原点处的电势为φO=-2V，故B错误；电子在a、b点的电势能之差△Ep=（-eφa）-（-eφb）=-12eV，即电子在a点的电势能比在b点的低12eV．故C错误。
电子从b点运动到c点，电场力做功为（-e）（-2V-10V）=12eV，选项D正确；故选AD.
【点睛】本题的关键是掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系式公式U=Ed，运用几何关系，求解电场强度。
要注意公式U=Ed中d是指两点间沿电场方向的距离。
16.【答案】BC
【解析】
【详解】A、物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；
B、移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合；故B对；
CD、先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，此时A所带电荷量仍然等于B的带电量，故两金属箔仍然张开；故C对；D错
故选BC
17.【答案】AD
【解析】
【详解】小球进入半圆轨道，电场力和重力平衡，小球做匀速圆周运动，根据动能定理知，mgH=
mvA2-0，解得：
vA=
。
根据牛顿第二定律得：
N=m
，则小球到达C点时对轨道的压力为2mg。
故A正确。
小球在AC部分做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向始终指向圆心。
故B错误。
若电场力小于重力，根据动能定理知，小球到达C点的速度不可能为零。
若小球所受的电场力大于重力，根据径向的合力通过向心力，在最低点的速度不可能为零。
故C错误。
若E=
，在最低点轨道的作用力为零，根据牛顿第二定律得，qE-mg=m
，解得：
vC=
，根据动能定理得：
mg（H+R）-qER=
mvC2-0，解得：
H=
R．所以H至少为
R．故D正确。
故选AD。
18.【答案】CD
【解析】
【详解】根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子受到排斥力，粒子带正电，故A错误；a到b的过程中，电场力方向大体向左，对粒子做负功，故B错误；由于
，由公式
分析可知，b点的场强大于a点的场强
故C正确；粒子在运动过程中，只有电场力做功，故电场力对粒子做的功等于带电粒子动能的变化，故D正确．故选CD.
【点睛】本题是电场中轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断粒子所受合力方向，再分析其他量的变化.
19.【答案】ABC
【解析】
【详解】A、离O点的点电荷越远，该处的电场强度越小，电子在该处的受到的电场力也越小，故
，故A正确；
BC、由电子轨迹的弯曲方向可知，点电荷和电子的电性一样，均带负电，则离点荷越远，该的电势越高，故电势
；
而电子在电势越高处，具有的电势能越小
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