2010年天津市高考物理試卷解析版

1、2010年天津市高考物理試卷解析版參考答案與試題解析一、選擇題（每小題6分，共48分每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）1（6分）下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是（）A均勻變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)B電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波D電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播【考點(diǎn)】G2：電磁波的產(chǎn)生；G5：電磁波譜菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)；均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)；均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，向外傳播，形成電磁波電磁波可以在介質(zhì)中傳播，也可以在真空中傳播，可以反射，也可以折射，只有在同一均勻介

2、質(zhì)中才能沿直線勻速傳播【解答】解：A、均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，故A正確。B、電磁波在真空中以光速C傳播，而在介質(zhì)的傳播速度小于光速。故B錯(cuò)誤。C、恒定的電場(chǎng)不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)，所以不能產(chǎn)生電磁波，故C錯(cuò)誤。D、電磁波在同一均勻介質(zhì)中沿直線勻速傳播，當(dāng)介質(zhì)不均勻時(shí)可以發(fā)生折射和反射，故傳播方向可以改變。故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查麥克斯韋電磁理論，難度不高，只要熟讀概念就能順利解答2（6分）下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是（）A衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分B玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化C放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D比結(jié)合能越小表示原子核中

3、的核子結(jié)合得越牢固【考點(diǎn)】J3：玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)；JA：原子核衰變及半衰期、衰變速度；JE：原子核的結(jié)合能菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】該題考查知識(shí)比較全面，題目中四個(gè)選項(xiàng)，考查了四個(gè)方面的知識(shí)，但是所考查問(wèn)題均為對(duì)基本概念、規(guī)律的理解。只要正確理解教材中有關(guān)概念即可。如半衰期的大小是有原子核內(nèi)部決定，與外在環(huán)境無(wú)關(guān)等?！窘獯稹拷猓篈、衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)產(chǎn)生電子的過(guò)程，但電子不是原子核的組成部分，故A錯(cuò)；B、玻爾理論的假設(shè)是提出了軌道量子化和能量量子化，故B正確；C、放射性元素的半衰期不隨溫度、狀態(tài)及化學(xué)變化而變化，是由原子核內(nèi)部本身決定的，故C錯(cuò)誤；D、比結(jié)合能越大表示原子

4、核中的核子結(jié)合得越牢固，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】像這類理解、記憶的問(wèn)題，學(xué)生在解答過(guò)程中是很容易出錯(cuò)的，只要充分理解教材中的相關(guān)概念，就可正確解答。3（6分）質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則該質(zhì)點(diǎn)在前8s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為（）A0.25m/s向右B0.25m/s向左C1m/s向右D1m/s向左【考點(diǎn)】19：平均速度；1I：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】11：計(jì)算題【分析】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象中，圖象與橫坐標(biāo)所圍成的面積表示位移，平均速度等于總位移除以總時(shí)間，根據(jù)v=xt即可解題【解答】解：由題圖得前8s內(nèi)的位移x=12×3×

5、;2m+12×5×(-2)m=-2m， 則平均速度v=xt=-28m/s=-0.25m/s，負(fù)號(hào)表示方向向左。B正確。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象中，圖象與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示位移，面積的正負(fù)表示位移的方向，該題難度不大，屬于基礎(chǔ)題4（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點(diǎn)時(shí)波形如圖所示，再經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，則該波的振幅A和頻率f為（）AA1m，f5HzBA0.5m，f5HzCA1m，f2.5HzDA0.5m，f2.5Hz【考點(diǎn)】F4：橫波的圖象；F5：波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】由波動(dòng)圖象的最大值直接讀出振幅由波從M傳到N的時(shí)間

6、和距離求出波速由波速公式求出頻率【解答】解：由圖，A0.5m，4m經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)得 波速v=11-50.6m/s=10m/s，所以頻率f=v=104Hz=2.5Hz，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】由波動(dòng)圖象可直接讀出振幅、波長(zhǎng)及各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度方向、加速度方向及速度和加速度大小變化情況5（6分）在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則（）Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場(chǎng)線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小【考點(diǎn)】A6：電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力；AC：電勢(shì)；AE：電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化的關(guān)系確定電勢(shì)能的變

7、化情況，再根據(jù)電勢(shì)的定義確定電勢(shì)；電勢(shì)的高低與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)；動(dòng)能變化看合力做的功情況【解答】解：C、正電荷從a移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，電勢(shì)能增加，說(shuō)明b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高，選項(xiàng)C正確。A、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電勢(shì)的高低無(wú)關(guān)，無(wú)法確定，A錯(cuò)誤。B、b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)高，即a、b在不同的等勢(shì)面上，但電場(chǎng)線方向不一定從b指向a，B錯(cuò)誤。D、雖然電荷的電勢(shì)能增加，如有重力做功，該電荷的動(dòng)能不一定減小，D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵根據(jù)電勢(shì)的定義、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系以及動(dòng)能定理分析電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)和動(dòng)能的情況6（6分）探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后與

8、變軌前相比（）A軌道半徑變小B向心加速度變小C線速度變小D角速度變小【考點(diǎn)】4F：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；4H：人造衛(wèi)星菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列式求解即可得到線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系；根據(jù)周期變小，先得到軌道半徑的變化，再得出其它量的變化?！窘獯稹拷猓河捎贕Mmr2=m(2T)2r，所以r=3GMT242，T變小，r變小，A正確。又GMmr2=man，an=GMr2，r變小，an增大，B錯(cuò)誤。由GMmr2=mv2r，v=GMr，r變小，v增大，C錯(cuò)誤。由GMmr2=m2r，=GMr3，r變小，增大，D錯(cuò)誤故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周

9、期、向心加速度只與軌道半徑有關(guān)，與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)！7（6分）為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后（）AA1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變BA1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大CV2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大DV2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變【考點(diǎn)】E8：變壓器的構(gòu)造和原理菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】16：壓軸題【分析】和閉合電路中的動(dòng)態(tài)分析類似，可以根據(jù)R2的變化，確定出總電路的電阻的變化，進(jìn)而可

10、以確定總電路的電流的變化的情況，在根據(jù)電壓不變，來(lái)分析其他的原件的電流和電壓的變化的情況【解答】解：由于理想變壓器原線圈接到電壓有效值不變，則副線圈電壓不變，V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變，C錯(cuò)誤、D正確。開(kāi)關(guān)S閉合后，變壓器副線圈的負(fù)載電阻減小，V2不變，由歐姆定律可得A1示數(shù)變大，由于理想變壓器P2P1，V1與V2示數(shù)的比值不變，所以A1與A2示數(shù)的比值不變，A正確、B錯(cuò)誤。所以AD正確。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】電路的動(dòng)態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法8（6分）用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生

11、的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖則這兩種光（）A照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大C通過(guò)同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D通過(guò)同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大【考點(diǎn)】IC：光電效應(yīng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】16：壓軸題【分析】要明確各種單色光的折射率和波長(zhǎng)、頻率之間的關(guān)系：折射率越大則頻率越大，波長(zhǎng)越小對(duì)于本題解題的關(guān)鍵是通過(guò)圖象判定a、b兩種單色光誰(shuí)的頻率大，反向截止電壓大的則初動(dòng)能大，初動(dòng)能大的則頻率高，故b光頻率高于a光的【解答】解：A、由光電效應(yīng)方程12mvm2=h-W0，由題圖可得b光照射光

12、電管時(shí)使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大，b光的頻率大，波長(zhǎng)小，故A錯(cuò)誤；B、b光的頻率大，在玻璃中的折射率nb大，由C=arcsin1n可知：從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，b光的臨界角小，a光大，故B正確；C、發(fā)生雙縫干涉時(shí)，x=dL，b光波長(zhǎng)小，相鄰條紋間距b光小，a光大，故C正確；D、在玻璃中的折射率nbna，b光的偏折程度大，故D錯(cuò)誤。故選：BC。【點(diǎn)評(píng)】要熟練掌握所學(xué)公式，明確各個(gè)物理量之間的聯(lián)系如本題中折射率、臨界角、光子能量、最大初動(dòng)能等都有光的頻率有關(guān)二、解答題（共1小題，滿分18分）9（18分）（1）如圖1所示，在高為h的平臺(tái)邊緣拋出小球A，同時(shí)在水平地面上距臺(tái)面邊緣水平距離為s

13、處豎直上拋小球B，兩球運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。若兩球能在空中相遇，則小球A的初速度vA應(yīng)大于sg2h，A、B兩球初速度之比vAvB為sh。（2）在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度的拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條。實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說(shuō)法是正確的BD（填字母代號(hào)）。A將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可 B將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度C將彈簧秤都拉伸到相同刻度 D將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中

14、對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是BD（填字母代號(hào)）。A兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)B彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些（3）要測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻RV，其量程為2V，內(nèi)阻約為2k實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約0.1；電壓表V2，量程5V，內(nèi)阻5k；定值電阻R1，阻值30；定值電阻R2，阻值3k；滑動(dòng)變阻器R3，最大阻值100，額定電流1.5A；電源E，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約0.5；開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。有人擬將待測(cè)電壓表V1和電流表A串連接入電壓合適的測(cè)量電路中，測(cè)出V1的電壓和電流，再計(jì)算出RV

15、該方案實(shí)際上不可行，其最主要的原因是因?yàn)殡娏魈?，電流表A不能準(zhǔn)確測(cè)量出流過(guò)電壓表V1的電流；請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻RV的實(shí)驗(yàn)電路。要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)須在同一電路中，且在不增減元件的條件下完成。試在圖2中畫(huà)出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖（圖中電源與開(kāi)關(guān)已連好），并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號(hào)；由上問(wèn)寫(xiě)出V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式，說(shuō)明式中各測(cè)量量的物理意義。【考點(diǎn)】2B：力的合成；43：平拋運(yùn)動(dòng)；BE：伏安法測(cè)電阻菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】16：壓軸題【分析】（1）A做平拋運(yùn)動(dòng)，B球豎直上拋運(yùn)動(dòng)，要使兩球在空中相遇，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必然小于A球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，且A球的水平距離要等于s，兩

16、球同時(shí)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的公式，抓住時(shí)間，位移的關(guān)系聯(lián)立方程即可求解；（2）合力與分力的作用效果相同，是等效替代的關(guān)系。所以在實(shí)驗(yàn)中的作用效果相同是指橡皮條的伸長(zhǎng)量相同且伸長(zhǎng)到同一位置；分力與合力應(yīng)處于同一個(gè)平面內(nèi)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，盡可能使彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條與木板平行；為了能更好地確定力的方向，細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些；（3）由于電壓表的內(nèi)阻很大，流過(guò)的電流較小，待測(cè)電壓表V1和電流表A串連接入電壓合適的測(cè)量電路中，電流表A不能準(zhǔn)確測(cè)量出流過(guò)電壓表V1的電流。由于電壓表V1接入電路后，由電流通過(guò)時(shí)其兩端電壓可以直接讀出，因而利用串聯(lián)分壓的特點(diǎn)，

17、選用標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2和定值電阻R2，反復(fù)測(cè)量通過(guò)滑動(dòng)變阻器R3控制即可?！窘獯稹拷猓海?）由于A做平拋運(yùn)動(dòng)有：svAt，h=gt22，要使兩球在空中相遇，所用時(shí)間小于t，所以vAsg2h。由svAt，hh=gt'22，hVBt-gt'22解得：vAvB=sh（2）實(shí)驗(yàn)中兩次拉伸橡皮條要將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)，即將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置。故選BD；為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，盡可能使彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條與木板平行；為了能更好地確定力的方向，細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些。故選：BD。（3）由于電壓表的內(nèi)阻很大，流過(guò)的電流較小，待測(cè)電壓表V1和電流表A串連接入電壓合適的測(cè)量電路中，

18、由于電壓表V1接入電路后，由電流通過(guò)時(shí)其兩端電壓可以直接讀出，因而利用串聯(lián)分壓的特點(diǎn)，選用標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2和定值電阻R2，反復(fù)測(cè)量通過(guò)滑動(dòng)變阻器R3控制即可。測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻Rv的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示；根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)：U1RV=U2-U1R2（式中U1表示V1的電壓，U2表示V1 和R2串聯(lián)的總電壓），所以Rv=U1R2U2-U1。故答案為：（1）sg2h，sh；（2）B D B D；（3）因?yàn)殡娏魈?，電流表A不能準(zhǔn)確測(cè)量出流過(guò)電壓表V1的電流，測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻Rv的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示；Rv=U1R2U2-U1式中U1表示V1的電壓，U2表示V1和R2串聯(lián)的總電壓。【點(diǎn)評(píng)】該題涉及的知識(shí)點(diǎn)比

19、較多，特別是第三小題對(duì)同學(xué)們的分析能力要求較高，是個(gè)不錯(cuò)的題目，難度較大。三、解答題（共3小題，滿分54分）10（16分）如圖所示，小球A系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)到水平面的距離為h物塊B質(zhì)量是小球的5倍，至于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)正下方，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為現(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直，小球由靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短），反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為h16小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求物塊在水平面上滑行的時(shí)間t【考點(diǎn)】52：動(dòng)量定理；53：動(dòng)量守恒定律；6C：機(jī)械能守恒定律菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【分析】小球與B碰撞前和

20、碰撞后反彈的過(guò)程都滿足機(jī)械能守恒定律，即可以利用機(jī)械能守恒方程求得小球碰前碰后的速度；而小球與B碰撞過(guò)程滿足動(dòng)量守恒，可以求得B的速度，水平面上物塊B在摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以利用動(dòng)量定理求得、或者用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律公式求得【解答】解：設(shè)小球的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物塊碰撞前的速度大小為v1，取小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)重力勢(shì)能為零，根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgh=12mv12得：v1=2gh設(shè)碰撞后小珠反彈的速度大小為v1，同理有：mgh16=12mv1'2得：v1'=gh8設(shè)碰后物塊的速度大小v2，取水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv1mv1+5mv2得：v2=

21、gh8物塊在水平面上所受摩擦力的大小為：F5mg設(shè)物塊在水平面上滑行的時(shí)間為t，根據(jù)動(dòng)量定理有：Ft05mv2得：t=2gh4g答：物塊在水平面上滑行的時(shí)間t=2gh4g【點(diǎn)評(píng)】本題設(shè)置了兩個(gè)機(jī)械能守恒過(guò)程、一個(gè)動(dòng)量守恒的碰撞過(guò)程、還有一個(gè)勻減速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，把一個(gè)復(fù)雜的物理過(guò)程分解成幾個(gè)小過(guò)程分別應(yīng)用它們符合的物理規(guī)律解題是我們常用的思維方法11（18分）如圖所示，質(zhì)量m10.1kg，電阻R10.3，長(zhǎng)度l0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上?？蚣苜|(zhì)量m20.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，相距0.4m的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)。電阻R20.1的MN垂

22、直于MM整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T垂直于ab施加F2N的水平恒力，ab從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM、NN保持良好接觸。當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。（1）求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小；（2）從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q0.1J，求該過(guò)程ab位移x的大小?！究键c(diǎn)】BB：閉合電路的歐姆定律；BH：焦耳定律；CE：安培力的計(jì)算；D9：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；DD：電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】16：壓軸題【分析】ab向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，

23、電流流過(guò)MN，MN受到向右的安培力，當(dāng)安培力等于最大靜摩擦力時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。根據(jù)安培力、歐姆定律和平衡條件等知識(shí)，求出速度。依據(jù)能量守恒求解位移?！窘獯稹拷猓海?）由題意，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力FFN（m1+m2）g ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv MN中電流 I=ER1+R2 MN受到的安培力 F安IlB 框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)F安F 由上述各式代入數(shù)據(jù)，解得v6m/s （2）導(dǎo)體棒ab與MN中感應(yīng)電流時(shí)刻相等，由焦耳定律QI2Rt得知，QR 則閉合回路中產(chǎn)生的總熱量：Q總=R1+R2R2Q=0.3+0.10.1×0.1J0.4J 由能量守恒定律，得：Fx=12m

24、1v2+Q總 代入數(shù)據(jù)解得x1.1m答：（1）求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小為6m/s； （2）從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中ab位移x的大小為1.1m?！军c(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，考查電磁感應(yīng)、焦耳定律、能量守恒定律定律等知識(shí)綜合應(yīng)用和分析能力。12（20分）質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖，M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板右端到屏的距離為D，且D遠(yuǎn)大于L，OO為垂直于屏的中心軸線，不計(jì)離子重力和離子在板間偏離OO的距離以屏中心O為原點(diǎn)建立xOy直角坐標(biāo)系，其中x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向（1）設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m0、電荷量為

25、q0的正離子以速度v0沿OO的方向從O點(diǎn)射入，板間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，離子打在屏上O點(diǎn)若在兩極板間加一沿+y方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求離子射到屏上時(shí)偏離O點(diǎn)的距離y0；（2）假設(shè)你利用該裝置探究未知離子，試依照以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算未知離子的質(zhì)量數(shù)上述裝置中，保留原電場(chǎng)，再在板間加沿y方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)現(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從O點(diǎn)沿OO方向射入，屏上出現(xiàn)兩條亮線在兩線上取y坐標(biāo)相同的兩個(gè)光點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)分別為3.24mm和3.00mm，其中x坐標(biāo)大的光點(diǎn)是碳12離子擊中屏產(chǎn)生的，另一光點(diǎn)是未知離子產(chǎn)生的盡管入射離子速度不完全相等，但入射速度都很大，且在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)OO方向的分速度總是遠(yuǎn)大于x方向和y方向的分速度【考點(diǎn)】37：牛頓第二定律；AK：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；CI：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】16：壓軸題【分析】帶電離子在+y方向電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng) 由于不計(jì)離子在電場(chǎng)中偏離的距離，則利用離子在oo方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可求離子在電場(chǎng)中的時(shí)間，從而確定離子出電場(chǎng)y