题目内容

17．如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（　　）
A．电路中电源电动势为3.6V
B．变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小
C．此电路中，电动机的输出功率减小
D．变阻器的最大阻值为30Ω

分析 先确定图线与电压表示数对应的关系．再根据图线求出电源的电动势，并判断V2读数的变化情况．当I=0.3A时，电动机输出功率最大．由电动机的总功率UI与发热功率I2R之差求解输出功率．变阻器的全部接入电路时，电路中电流最小．由欧姆定律求解变阻器的最大阻值．

解答 解：
A、由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为 r=$\frac{3.4-3.0}{0.2}$Ω=2Ω
当电流 I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V，故A正确：
B、变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐渐增大，故B错误；
C、由图可知，电动机的电阻 rM=$\frac{0.8-0.4}{0.1}$Ω=4Ω．
当I=0.3A时，U=3V，电动机输出功率最大，此过程电动机输出功率增大，故C错误；
D、当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以 R=$\frac{E}{I}$-r-rM=（$\frac{3.6}{0.1}$-2-4）Ω=30Ω，故D正确．
故选：AD．

点评 本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键．

练习册系列答案
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2．下列说法正确的是（　　）
A．一群氢原子从n=4的能级跃迁只能辐射5种频率的光子
B．${\;}_{83}^{210}$Bi衰变${\;}_{84}^{210}$Po要释放β粒子
C．质量为m的铀元素经过3个半衰期后质量变成$\frac{1}{8}$m
D．氢原子从激发态跃迁到基态，则核外电子电势能减少，动能增大
E．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
8．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．分子力先做正功，后做负功B．分子势能先增大，后减小
C．分子动能先增大，后减小D．分子势能和动能之和不变
5．如图1，在直角坐标系X≤0的区域存在磁感强度大小为2B0的匀强磁场，在X＞0的区域存在如图2变化的匀强磁场，两磁场方向均垂直纸面向内，在t=0时刻有一质量为m，带电量为+q的带电粒子以大小为v0的初速度沿+X方向从O点进入磁场（不计粒子重力）．

（1）求带电粒子在0～$\frac{πm}{q{B}_{0}}$时间内运动的半径和周期；
（2）试画出t=0时刻到t1=$\frac{17πm}{4q{B}_{0}}$时刻粒子的轨迹，并求出t1时刻粒子坐标位置及速度方向；
（3）若在t1=$\frac{17πm}{4q{B}_{0}}$时刻，撤去X＞0区域处磁场，同时在该区域加一沿+Y方向匀强电场，请通过计算判断粒子再次进入电场前能否回到O点．
12．某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是月球轨道半径的$\frac{1}{4}$，则此卫星运动的周期大约是（　　）
A．1天～5天B．5天～10天C．10天～15天D．15天～20天
2．如图所示，在xoy坐标系的第一、二象限内存在有界的匀强磁场，磁场区域是以原点O为圆心、半径为R的半圆形内，磁场的方向垂直于xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为B．第三、四象限存在方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子放在A（0，-d）点，静止释放该粒子，经电场加速后从O点射入磁场．粒子的重力不计．
（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0，求E0；
（3）若电场强度E=$\frac{2}{3}$ E0，求粒子经过x轴时的位置．
9．如图所示，甲、乙两个斜面质量相同，倾角相同，斜面的粗糙程度不同，都放在水平地面上始终静止不动．两个小物体A、B质量相同．小物体A沿斜面甲匀速下滑，在此过程中，地面对斜面甲的支持力为F1，静摩擦力为F′1；小物体B沿斜面乙匀加速下滑，在此过程中，地面对斜面乙的支持力为F2，静摩擦力为F2′．则下列描述正确的是（　　）
A．F1＞F2，F′1=0，F′2向左B．F1=F2，F′1=F′2=0
C．F1＞F2，F′1=0，F′2向右D．F1＜F2，F′1=0，F′2向右
6．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间，已知碰后两滑块一起运动；
⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图乙所示；
⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．
试着完善实验步骤⑥的内容．
（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为0.620kg•m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为0.618 kg•m/s（保留三位有效数字）
（3）试说明（2）问中两结果不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器的限位孔之间有摩擦．
7．如图所示，一质量为m=1.5kg的滑块从倾角为θ=37°的斜面上自静止开始滑下，滑行距离s=10m后进入半径为R=9m的光滑圆弧AB，其圆心角θ，然后水平滑上与平台等高的小车．已知小车质量为M=3.5kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ=0.35，小车与地面光滑且足够长，取g=10m/s2．求
（1）滑块在斜面上的滑行时间t1
（2）滑块脱离圆弧末端B点前轨道对滑块的支持力大小；
（3）当小车开始匀速运动时，滑块在车上滑行的距离s1．

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