15．（12分）如图甲所示，垂直于水平桌面向上的有界匀强磁场，磁感应强度B=0.8T，宽度L=2.5m。光滑金属导轨OM、ON固定在桌面上，O点位于磁场的左边界，且OM、ON与磁场左边界均成45°角。金属棒ab放在导轨上，且与磁场的右边界重合。t=0时，ab在水平向左的外力F作用下匀速通过磁场。测得回路中的感应电流随时间变化的图象如图乙所示。已知OM、ON接触处的电阻为R，其余电阻不计。

   （1）利用图象求出这个过程中通过ab棒截面的电荷量及电阻R；

   （2）写出水平力F随时间变化的表达式；

   （3）已知在ab通过磁场的过程中，力F做的功为W焦，电阻R中产生的焦耳热与一恒定电流I0在相同时间内通过该电阻产生的热量相等，求I0的值。

  • 答案

 

一、选择题，共10小题，每小题4分，共40分。

二、填空、作图题：

1,3,5

 

 

 

 

 

12．（1）天平（2分）（2）竖直弹起的高度h（或水平弹出的位移s、下落高度h）（1分），圆珠笔的质量m（1分）  （3）（2分，用弹簧称代替天平也同样给分）

13．（1）C（2分，答150Ω同样给分）  （2）10（3分）  45 （3分）

三、必考计算题，共23分。

14．解：（1）设引力常量为G，地球质量为M1，“嫦娥一号”卫星的质量为m，由牛顿第二定律有：     ①

      ②

解得：  ③

（2）“嫦娥一号”绕月球运行时，有：

  ④

解得：   ⑤

评分标准：本题共11分。其中，①②③⑤每式2分，④式3分。

15．解：（1）根据q=It，由i―t图象得：q=5C  ①

根据  ②

得R=1Ω  ③

（2）由图象知，感应电流i=2－0.4t  ④

棒的速度    ⑤

有效长度    ⑥

棒在力F和安培力FA作用下匀速运动，有

  ⑦

（3）棒匀速运动，动能不变，过程中产生的热量Q=W  ⑧

由    ⑨

得    ⑩

评分标准：本题共12分。其中，①⑦每式2分，其余每式1分。

四、选考计算题，共20分。

16．解：（1）A、C两状态体积相等，则有

   ①

得：    ②

（2）由理想气体状态方程

   ③

得：    ④

由此可知A、B两状温度相同，故A、B两状态内能相等；

而该过程体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律得：

气体吸收热量   ⑤

评分标准：本题共10分。其中，①②③每式2分，④式1分，⑤3分。

17．解：（1）由图知：A=8cm  ①      λ=2m  ②

（2）如图所示：

 

 

评分标准：本题共10分。其中，

①②③每式2分，正确作图4分。

18．解：（1）由机械能守恒，得

  ①

   ②

（2）设碰后速度为v，由动量守恒得

  ③

  ④

解得：△E=0.032J  ⑤

评分标准：本题共10分。其中，①③每式3分，②⑤每式1分，④式2分。

 

 

 

 

 

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