16．如图所示.两足够长平行光滑的金属导轨MN.PQ相距为L.导轨平面与水平面夹角α.导轨上端跨接一定值电阻R.导轨电阻不计．整个装置处于匀强磁场中.磁场方向垂直于轨道平面向上.长为L的金属棒cd垂直——青夏教育精英家教网—

16．(16分)如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好接触，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值v_m．求：

(1)匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热；

(3)若将金属棒下滑s的时刻记作t=0，假设此时磁感应强度B₀为已知，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，请推导这种情况下磁感应强度B与时间t的关系式。

15．(15分) 如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=2N/C．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y>h=0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ=45^O)，并从原点O进入第一象限．已知重力加速度为g=10m/s，问：

(1)油滴的电性；

(2)油滴在P点得到的初速度大小；

(3)油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值。

14．(12分)如图甲所示，质量为m，长为l的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度，求此棒中恒定电流的大小。

同学甲的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示(侧视图)。当最大偏转角θ时，棒受力平衡，有：　　　，　　　得

同学乙的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示。

F做功为：

重力做功为：

由动能定理得：，

得

请你对同学甲和乙的解答作出简要的评价；若你两者都不支持，则给出你认为正确的解答。

13．(12分) 有一条河流，河水流量为4m³/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220V，变压器为理想变压器，输电线路如图所示．(g取9.8m/s²)求：

(1)发电机输出功率为多少？

(2)所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比分别为多少？

12. (12分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：

(1)该简谐横波的波长、周期分别为多少？

(2)求出x=1.0m处质点在0-4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移；

(3)写出x=1.0m处质点的位移随时间变化的表达式。

11．(12分) 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

(1)下列关于传感器说法正确的是　 ▲　。

　 A．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电阻这个电学量；

　 B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号；

　 C．热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；

　 D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断。

(2) 有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R₀是一个阻值为300Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：

①利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R=　 ▲　　 Ω；

②若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为　　　 ▲　　　　N；

③如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度　　▲　　。(填均匀或不均匀)。

10．(10分)(1)(4分)在用单摆测定重力加速度的实验中，测得摆线的长度为L₀、摆球的直径为d，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示, 由图可得重力加速度的表达式g=　 ▲ 　　。

(2)(6分)取一轻质弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一

金属小球，如图甲所示。一位同学用此装置研究竖直弹簧振子

的周期T与小球质量m的关系，并猜想T²与m成正比。他多

次换用质量不同的小球进行实验并测得相应的周期，具体数据

如下表。

m/kg	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70
T/s	0.35	0.50	0.61	0.77	0.79	0.87	0.94
T²/s²	0.13	0.25	0.37	0.59	0.62	0.76	0.88

①请你根据表中的数据在乙图中作出T²与m的关系图线。

②假设图乙中图线的斜率为k，则T与m的关系式为　 ▲ 　　。

③求得的斜率k的值为　　 ▲　　s²/kg。

9．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子由加速器的中心附近进人加速器，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子(氚核和α粒子质量比为3:4，电荷量之比为1:2)，则以下说法正确的是