黑龙江哈六中2015届高三12月月考物理试题及答案(2)

₁和I₁；
②将S₂接1，读出这时电压表和电流表的示数U₂和I₂。
则金属丝电阻R_x＝____________
（3）若金属丝的长度为l，直径为D，电阻为R_x，则该金属丝电阻率的表达式为ρ＝____________。
14．（12分）在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，小灯泡标有“2.5V 0.6W”字样，除了导线和开关外，下列器材可供选择：
电压表V₁（量程6 V，内阻约为6 kΩ）
电压表V₂（量程3 V，内阻约为3 kΩ）
电流表A₁（量程300 mA，内阻约为1 Ω）
电流表A₂（量程150 mA，内阻约为2 Ω）
滑动变阻器R₁（最大阻值200 Ω）
滑动变阻器R₂（最大阻值10 Ω）
直流电源E₀（电动势4.5V，r₀＝0.8 Ω）
（1）实验中电压表应选____，电流表应选____，滑动变阻器应选___。（填写器材代号）
（2）以下四个电路图应选用_____进行实验。
（3）利用上述电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图甲所示，则三个元件中属于线性元件的是_____（填写曲线代号）。利用图乙电路给三个元件分别供电，并测出元件1和2供电时的电流和电压值，分别标在图甲中A点和B点。已知R₀＝8.8 Ω，则该电源的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω。该电源给元件3供电时，元件3消耗的电功率P＝____W。（以上结果要求保留两位有效数字）
三、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（12分）如图所示，在水平天花板下用a、b两绝缘细线悬挂质量m＝0.04 g，带电量q＝+1.0×10^－4 C的小球，a线竖直，b线刚好伸直，a线长l₁＝20 cm，b线长l₂＝40 cm，小球处于静止状态。整个装置处于范围足够大、方向水平且垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝2.0 T，不计空气阻力，重力加速度g取10 m／s²，试求∶
（1）图示位置a、b线中的张力T_a、T_b的大小；
（2）现将a线烧断，且小球摆到最低点时b线恰好断裂，求此后2 s内小球的位移x的大小。
16．（15分）如图所示，一个带正电的粒子从磁场竖直边界A点垂直边界射入左侧磁场，粒子质量为m、电荷量为q，其中区域Ⅰ、Ⅲ分布垂直纸面向外的匀强磁场，左边区域足够大，右边区域宽度为1.3d，磁感应强度大小均为B，区域Ⅱ为两磁场间的无场区，宽度为d；粒子从A点射入磁场后，仍能回到A点。若粒子在左侧磁场中的运动半径为d，整个装置处于真空中，不计粒子的重力：
（1）求粒子从A点射出到回到A点经历的时间t；
（2）若在区域Ⅱ内加水平向右的匀强电场，粒子仍能回到A点，求电场强度E。
17．（15分）如图，在xOy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场，电场强度为E。一带电量为＋q的小球从y轴上A点（0，l）以沿x轴正向的初速度进入第一象限，小球做匀速圆周运动，并从x轴上C点（，0）离开电磁场。如果撤去磁场，且将电场反向（场强大小仍为E），带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限，仍然从x轴上C点离开电场。求：（重力加速度为g）
（1）小球从A点出发时的初速度大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）若第一象限内存在的磁场区域为矩形，求该区域最小面积。

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