物理卷·2018届甘肃省定西市通渭二中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届甘肃省定西市通渭二中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年甘肃省定西市通渭二中高二（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（每小题6分）‎ ‎1．下列说法中正确的是（　　）‎ A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．接触起电是电荷转移的过程 C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭 ‎2．关于场强和电势的下列说法中正确的是（　　）‎ A．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零 B．电场强度的方向就是电势降落的方向 C．两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小 D．两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：连线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大 ‎3．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其它力，则下列判断中正确的是（　　）‎ A．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电 B．若粒子是从B运动到A，则其加速度增大 C．若粒子是从B运动到A，则其速度减小 D．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电 ‎4．如图所示，在匀强电场中有a、b、c、d四点，它们处于同一圆周上，且ac、bd分别是圆的直径．已知a、b、c三点的电势分别为φa=9V，φb=15V，φc ‎=18V，则d点的电势为（　　）‎ A．4 V B．8 V C．12 V D．16 V ‎5．关于电源电动势，下列说法中正确的是（　　）‎ A．同一电源接入不同的电路电动势会发生改变 B．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压 C．电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关 D．电源电动势与电势差是一回事 ‎6．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．R1：R2=1：3‎ B．R1：R2=3：1‎ C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ ‎7．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力作用的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8．电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（　　）‎ A．磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变 B．磁场对电子的洛伦兹力始终不做功 C．电子的速度、加速度始终不变 D．电子的动能始终不变 ‎　‎ 二、非选择题 ‎9．在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为20Ω．在粗测被测电阻数值的基础上，选择了尽可能减小误差的电路进行实验，测得的数据用圆点标于图1上，根据图中所记录的各点，在图1中画出被测电阻的I﹣U图线，由此求得该电阻测量值Rx=　　Ω；根据Rx的数值，可知实验中电表连接采用的是图2中　　 图所示的电路（填“（1）”或“（2）”）；电阻的测量值与真实值相比较，测量值　　 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）．‎ ‎10．在探究“决定导体电阻的因素”实验中，我们经常用到刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等测量工具．‎ ‎（1）在一次实验中，如果提供了下列几个长度测量仪器：①毫米刻度尺；②10分度游标卡尺；③20分度游标卡尺；④螺旋测微器．一个同学用其中一种仪器正确测量某工件的长度为3.125cm，则他所使用的仪器为（填仪器序号）．如图1是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径d=　　mm．‎ ‎（2）某研究性学习小组的同学想测量某电阻丝的电阻率．‎ ‎①同学们截取了约1m长的电阻丝，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是　　‎ A．测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行欧姆调零 B．若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，则待测电阻为40Ω C．若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡 D．每次改变不同倍率的欧姆档后都要重新进行欧姆调零 ‎②若同学们粗测得该段电阻丝的阻值约为3Ω，然后用伏安法测定电阻丝的阻值，再利用公式ρ=求得电阻丝的电阻率ρ．可供选择的器材如下：‎ A．量程0.6A，内阻0.5Ω的电流表 B．量程3A，内阻0.1Ω的电流表 C．量程3V，内阻6kΩ的电压表 D．量程15V，内阻30kΩ的电压表 E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器 F．阻值为0～10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器 G．6V蓄电池 H．电键一个、导线若干 实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75W，电流表应选用　　；电压表应选用　　；滑动变阻器应选用　　．根据选择的器材设计实验电路测出金阻丝的电阻，要求电压变化范围尽可能大，在图2的方框中画出电路图．‎ ‎11．图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω．将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光．问：‎ ‎（1）电源的总功率是多少？‎ ‎（2）电动机消耗的电功率是多少？‎ ‎（3）电动机线圈的热功率是多少？‎ ‎（4）电动机的效率为多少？‎ ‎12．水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L=1m，M和P之间接入电动势为E=10V的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方，如图所示．问：‎ ‎（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？‎ ‎（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？‎ ‎13．一个质量为m，电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3‎ 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．‎ ‎（1）求粒子进入磁场时的速率；‎ ‎（2）求粒子照相底片D点到S3的距离．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年甘肃省定西市通渭二中高二（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（每小题6分）‎ ‎1．下列说法中正确的是（　　）‎ A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．接触起电是电荷转移的过程 C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭 ‎【考点】电荷守恒定律．‎ ‎【分析】由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的，在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电，束缚本领弱的失电子带正电．‎ 感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分．‎ 接触起电物体同种电荷，若两物体完全相同，则会平分电荷．‎ ‎【解答】解：A、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移，故A错误；‎ B、接触起电是电荷转移的过程．故B正确；‎ C、不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子的本来不同，原子核束缚核外电子本领强的得到电子，物体因多余电子带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，物体因缺少电子带正电．故C错误；‎ D、带等量异种电荷的两个导体接触后，等量异种电荷完全抵消的现象，叫做中和，电荷不会消失，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎2．关于场强和电势的下列说法中正确的是（　　）‎ A．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零 B．电场强度的方向就是电势降落的方向 C．两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小 D．两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：连线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】沿着电场线的方向电势逐渐降低．根据等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的特征判断电势的高低和电场强度的大小．‎ ‎【解答】解：A、在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，知a、b两点间的电势差为0，电场强度不为零．故A错误．‎ B、电场强度的方向是电势降低最快的方向．故B错误．‎ C、两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，若为等量的同种正电荷，则电势越来越低，若为等量的同种负电荷，电势越来越高．电场强度向外先增大后减小．故C错误．‎ D、两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：中垂线为等势线，连线上各点的电势相等，中间电场线比较密，两边疏，则连线中点场强最大，向外逐渐减小．故D正确．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其它力，则下列判断中正确的是（　　）‎ A．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电 B．若粒子是从B运动到A，则其加速度增大 C．若粒子是从B运动到A，则其速度减小 D．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；牛顿第二定律；电场强度．‎ ‎【分析】体做曲线运动时，所受的合外力指向曲线内侧，本题中粒子只受电场力，由此可判断电场力向左，从而判断粒子的电性．根据电场力做功可以判断电势能和动能的变化情况，加速度的大小判断可以结合电场线的疏密，由牛顿第二定律判断．‎ ‎【解答】解：AD、根据物体做曲线运动时，所受的合外力指向曲线的内侧，可知，不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子所受的电场力都大致向左，与电场方向相反，所以粒子必带负电，故A正确，D错误；‎ B、电场线密的地方电场强度大，可知，若粒子从B运动到A，电场强度减小，粒子所受的电场力减小，则其加速度减小，故B错误；‎ C、若粒子是从B运动到A，电场力方向与速度方向成锐角，电场力对粒子正功，则粒子的动能增大，速度增大，故C错误 故选：A ‎　‎ ‎4．如图所示，在匀强电场中有a、b、c、d四点，它们处于同一圆周上，且ac、bd分别是圆的直径．已知a、b、c三点的电势分别为φa=9V，φb=15V，φc=18V，则d点的电势为（　　）‎ A．4 V B．8 V C．12 V D．16 V ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】明确匀强电场的性质，知道在匀强电场中平行相等两线段端点之间的电势差相等，则可据此求解．‎ ‎【解答】解：由图利用几何关系可知，ab长度等于de长度，且线段ab平行于线段cd，故φb﹣φa=15﹣9=φc﹣φd=18﹣φd 可得φd=12V，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．关于电源电动势，下列说法中正确的是（　　）‎ A．同一电源接入不同的电路电动势会发生改变 B．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压 C．电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关 D．电源电动势与电势差是一回事 ‎【考点】电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】电源的电动势由电源本身决定，与外电路结构无关．电源电动势大于接入电源两极间两极间的电压表的示数．电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关．电源电动势与电势差不是一回事．‎ ‎【解答】解：A、电源的电动势由电源本身决定，与外电路结构无关，同一电源接入不同的电路电动势不会发生改变．故A错误．‎ B、接入电源两极间的电压表测量的电压是路端电压，小于电源的电动势．故B错误．‎ C、电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关．故C正确．‎ D、电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的大小，而电势差等于电压，两者不是一回事．故D错误．‎ 故选C ‎　‎ ‎6．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．R1：R2=1：3‎ B．R1：R2=3：1‎ C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】由题图象是电阻的伏安特性曲线，其斜率k等于电阻的倒数．将R1与R2串联后接于电源上时，电流相等．将R1与R2并联后接于电源上时，电压相等，电流与电阻成反比．‎ ‎【解答】解：A、B由图R1==1Ω，R2==3Ω，故A正确．‎ ‎ C、R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：1．故C错误．‎ ‎ D、将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=R2：R1=3：1故D错误．‎ 故选A ‎　‎ ‎7．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力作用的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】安培力；左手定则．‎ ‎【分析】当磁场的方向与电流的方向平行，导线不受安培力作用，当磁场的方向与磁场的方向不平行，导线受安培力作用．‎ ‎【解答】解：A、磁场的方向与电流方向垂直，受安培力作用．故A正确．‎ ‎ B、磁场的方向与电流的方向不平行，受安培力作用．故B正确．‎ ‎ C、磁场的方向与电流方向平行，不受安培力作用．故C错误．‎ ‎ D、磁场的方向与电流方向垂直，受安培力作用．故D正确．‎ 故选ABD．‎ ‎　‎ ‎8．电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（　　）‎ A．磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变 B．磁场对电子的洛伦兹力始终不做功 C．电子的速度、加速度始终不变 D．电子的动能始终不变 ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ ‎【分析】电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，此时电子将受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，力的方向始终与速度的方向垂直，力的作用效果只是改变了电子的运动方向，并没有改变电子的运动快慢，磁场对电子也不会做功．‎ ‎【解答】解：‎ A、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力的大小：f=qvB，大小不变．但方向时刻改变，故A错误；‎ B、洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，所以洛伦兹力只是改变了电子的运动方向，并没有改变速度的大小，磁场不会对电子做功．故B正确．‎ C、电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的方向始终沿圆弧的切线方向，方向不断变化．同时加速度也在时刻改变，故C错误．‎ D、电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的大小不变，所以电子的动能就没有变化．故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ 二、非选择题 ‎9．在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为20Ω．在粗测被测电阻数值的基础上，选择了尽可能减小误差的电路进行实验，测得的数据用圆点标于图1上，根据图中所记录的各点，在图1中画出被测电阻的I﹣U图线，由此求得该电阻测量值Rx=　2000　Ω；根据Rx的数值，可知实验中电表连接采用的是图2中　2　 图所示的电路（填“（1）”或“（2）”）；电阻的测量值与真实值相比较，测量值　大于　 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）．‎ ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】根据坐标系内描出的点作出图象，然后由欧姆定律求出电阻阻值；根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，根据电路图应用欧姆定律分析实验误差．‎ ‎【解答】解：根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：‎ 由图示图象可知，电阻阻值：RX===2000Ω，‎ 电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为20Ω，‎ 待测电阻阻值远大于电流表内阻，应采用如图2所示电路图，‎ 由于电流表的分压作用，所测电压偏大，电阻测量值大于真实值．‎ 故答案为：2000；2；大于．‎ ‎　‎ ‎10．在探究“决定导体电阻的因素”实验中，我们经常用到刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等测量工具．‎ ‎（1）在一次实验中，如果提供了下列几个长度测量仪器：①毫米刻度尺；②10分度游标卡尺；③20分度游标卡尺；④螺旋测微器．一个同学用其中一种仪器正确测量某工件的长度为3.125cm，则他所使用的仪器为（填仪器序号）．如图1是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径d=　1.019　mm．‎ ‎（2）某研究性学习小组的同学想测量某电阻丝的电阻率．‎ ‎①同学们截取了约1m长的电阻丝，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是　CD　‎ A．测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行欧姆调零 B．若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，则待测电阻为40Ω C．若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡 D．每次改变不同倍率的欧姆档后都要重新进行欧姆调零 ‎②若同学们粗测得该段电阻丝的阻值约为3Ω，然后用伏安法测定电阻丝的阻值，再利用公式ρ=求得电阻丝的电阻率ρ．可供选择的器材如下：‎ A．量程0.6A，内阻0.5Ω的电流表 B．量程3A，内阻0.1Ω的电流表 C．量程3V，内阻6kΩ的电压表 D．量程15V，内阻30kΩ的电压表 E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器 F．阻值为0～10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器 G．6V蓄电池 H．电键一个、导线若干 实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75W，电流表应选用　A　；电压表应选用　C　；滑动变阻器应选用　F　．根据选择的器材设计实验电路测出金阻丝的电阻，要求电压变化范围尽可能大，在图2的方框中画出电路图．‎ ‎【考点】测定金属的电阻率．‎ ‎【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．‎ ‎（2）每选定一次欧姆档位后电路发生改变要重新进行欧姆调零，测量电阻要把电阻与其它元件独立；测完要把选择开关正确放置．‎ 根据电路发热功率与电阻可求出最大电流估计值，从而可以选择电流表，根据电源电动势、待测电阻阻值与所选电流表选择滑动变阻器；‎ 根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后作出电路图．‎ ‎【解答】解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：1mm+1.9×0.01mm=1.019mm；‎ ‎（2）①A、测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行机械校零．故A错误，‎ B、若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，由于欧姆表刻度线不均匀，左疏右密，待测电阻小于40Ω，故B错误．‎ C、表针偏转过大，说明电阻档选择过大，应换小档位进行测量，故C正确；‎ D、运用欧姆表测量电阻时，不是每次测量都要重新调零，而是在换挡后要重新调零．故D正确．故选：CD；‎ ‎②该段电阻丝的阻值约为3Ω，发热功率不超过0.75W，通过电阻丝的最大电流约为：I===0.5A，电流表应选择A；‎ 电阻丝两端最大电压约为：U=IR=0.5×3=1.5V，电压表应选择C；为方便实验操作滑动变阻器应选择F；‎ 实验要求电压变化范围尽可能大，滑动变阻器要采用分压接法，待测电阻阻值约为3Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为6kΩ，‎ 电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：‎ 故答案为：（1）1.019；（2）①CD；②A；C；F；电路图如图所示．‎ ‎　‎ ‎11．图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω．将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光．问：‎ ‎（1）电源的总功率是多少？‎ ‎（2）电动机消耗的电功率是多少？‎ ‎（3）电动机线圈的热功率是多少？‎ ‎（4）电动机的效率为多少？‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】（1）由题意可知电路中的路端电压，则由闭合电路欧姆定律可求得电路中的电流，由P=UI可求得电源提供的能量；‎ ‎（2）电动机消耗的电功率P=UI机；‎ ‎（3）电动机线圈的热功率P机=I机2R机；‎ ‎（4）由η=×100%可求得电动机的效率．‎ ‎【解答】解：①由题意可知，电路的路端电压U=8V，则内电压U内=E﹣U=12V﹣8V=4V；‎ 电路中电流I===8A；‎ 故电源的总功率P=EI=12×8=96w； ‎ ‎②灯泡中的电流I灯===2A；‎ 由并联电路的规律可知，通过电动机的电流I机=I﹣I灯=8A﹣2A=6A；‎ 电动机消耗的电功率P=UI机=8×6=48w；‎ ‎③电动机线圈的热功率P机=I机2R机=62×0.5=18w； ‎ ‎④电动机的效率η=×100%=×100%=62.5%．‎ 答：（1）电源的总功率是96w（2）电动机消耗的电功率是48w ‎（3）电动机线圈的热功率是18w（4）电动机的效率为62.5%．‎ ‎　‎ ‎12．水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L=1m，M和P之间接入电动势为E=10V的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方，如图所示．问：‎ ‎（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？‎ ‎（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？‎ ‎【考点】安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；左手定则．‎ ‎【分析】（1）根据左手定则正确判断出导体棒ab所受安培力的方向，然后对棒ab正确进行受力分析，根据所处平衡状态列方程即可正确求解；‎ ‎（2）根据受力图可知当重力等于安培力时，B最小，根据左手定则可以正确判断磁场B的方向．‎ ‎【解答】解：（1）根据左手定则可知，棒ab所受的安培力方向垂直与棒斜向作上方，其受力截面图为：‎ Fx合=F摩﹣Fsinθ=0 ①‎ Fy合=FN+Fcosθ﹣mg=0 ②‎ F=BIL=BL ③‎ 解①②③式得：FN=mg﹣=8N；F摩=sinθ=1.5N．‎ 故当ab棒静止时，ab棒受到的支持力为8N，摩擦力为1.5N．‎ ‎（2）要使ab棒受的支持力为零，其静摩擦力必然为零，根据（1）问中受力图可知：满足上述条件的最小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反，所以有：‎ F=BIL=mg，即：BminL=mg．‎ 解得最小磁感应强度：Bmin==2T，由左手定则判断出这种情况B的方向应水平向右．‎ 故要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少2T，方向应水平向右．‎ ‎　‎ ‎13．一个质量为m，电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．‎ ‎（1）求粒子进入磁场时的速率；‎ ‎（2）求粒子照相底片D点到S3的距离．‎ ‎【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．‎ ‎【分析】根据动能定理求出粒子进入磁场时的速度大小，根据粒子在磁场中的半径公式求出粒子在磁场中运动的轨道半径，即可求得距离 ‎【解答】解：（1）由动能定理得，qU=‎ 解得v=．‎ ‎（2）根据qvB=得，‎ r==‎ 粒子照相底片D点到S3的距离为2r==‎ 答：（1）粒子进入磁场时的速率为；‎ ‎（2）粒子照相底片D点到S3的距离为．‎ ‎　‎