题目内容
15．
如图所示，电源电动势E=16V、内阻r=1Ω，电阻R1=14Ω．间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带电的小球以初速度v0=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为R2．不计空气的阻力，取g=10m/s2，求：（1）当R2=17Ω时电阻R2消耗的电功率P2；
（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为θ=60°，求滑动变阻器接入电路的阻值R2′．
分析 （1）由闭合电路欧姆定律可求得电流，再由功率公式可求得电功率；
（2）根据带电粒子在磁场中的洛仑兹力充当向心力及平衡关系列式，联立可求得接入电阻．
解答 解：（1）由闭合电路的欧姆定律有：$I=\frac{E}{{r+{R_1}+{R_2}}}$…①
由功率公式可得：P=I2R2…②
联解①②得：P=4.25w…③
（2）由闭合电路的欧姆定律有：$U=\frac{E}{{r+{R_1}+{R_2}}}{R_2}$…④
由物体的平衡有：$mg-q\frac{U}{d}=0$…⑤
由洛伦兹力提供向心力有：$q{v_0}B=\frac{mv_0^2}{R}$…⑥
由几何关系有：$R-\frac{d}{2}=Rcosθ$…⑦
联解④⑤⑥⑦得：R2=5Ω…⑧
答：（1）当R2=17Ω时电阻R2消耗的电功率P2为4.25W；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值R2′为5Ω
点评 本题综合考查闭合电路欧姆定律，带电粒子在电磁场中的运动，要注意明确相互间的联系，将其分解为小的知识点进行分析求解．
练习册系列答案
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6．
如图所示，闭合开关S后当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，整个电路中的电流I，R1两端的电压U1，R2两端的电压U2的变化情况是（ ）
如图所示，闭合开关S后当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，整个电路中的电流I，R1两端的电压U1，R2两端的电压U2的变化情况是（ ）| A． | I变大，U1变大，U2变小 | B． | I变小，U1变大，U2变大 | ||
| C． | I变小，U1变大，U2变小 | D． | I变小，U1变小，U2变小 |
3．氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压，因某种原因，钢瓶缓慢漏气，假设缓慢漏气过程中瓶内外温度始终相等且保持不变，忽略氧气分子之间的相互作用．在漏气过程中，关于瓶内氧气的下列说法正确的是（ ）
| A． | 分子总数减少，分子总动能不变 | B． | 密度降低，分子平均动能不变 | ||
| C． | 吸收热量，对外做功 | D． | 压强降低，不对外做功 |
10．硼10俘获一个α粒子后生成氮13放出x粒子，而氮13是不稳定的，它放出y粒子而变成碳13，那么x和y粒子分别是（ ）
| A． | 质子和电子 | B． | 质子和中子 | C． | 中子和正电子 | D． | 中子和电子 |
为了探究“合外力做功和动能变化的关系”的实验，某实验小组使用如图所示的水平气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间分别为t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门间距离为x，绳悬吊的砝码的质量为m（m远小于M），重力加速度为g．滑行器从G1到G2的过程中增加的动能为$\frac{1}{2}M（\frac{D^2}{t_2^2}-\frac{D^2}{t_1^2}）$，合力对滑行器做的功为mgx．（用t1、t2、D、x、M、m和g表示）
7．
如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是（ ）
如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是（ ）| A． | 该时刻位于O处的质点正处于平衡位置 | |
| B． | P、N两处的质点始终处在平衡位置 | |
| C． | 随着时间的推移，M处的质点将向O处移动 | |
| D． | 从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零 |
某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动．每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平挡板依次放在1、2、3的位置，且l与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为xl、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（ ）
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