物理卷·2018届河北省邯郸市临漳一中高二上学期第一次月考物理试卷（理科） （解析版）

物理卷·2018届河北省邯郸市临漳一中高二上学期第一次月考物理试卷（理科） （解析版）

全*品*高*考*网， 用后离不了！2016-2017学年河北省邯郸市临漳一中高二（上）第一次月考物理试卷（理科）‎ ‎　‎ 一、单选题（本题共8小题，每小题5分，共40分）．‎ ‎1．关于电阻率，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大其导电性能越好 B．大多数金属的电阻率随温度升高而增大 C．超导体是指其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零 D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻 ‎2．如图电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（　　）‎ A．电压表示数增大，电流表示数减少 B．电压表示数减少，电流表示数增大 C．两电表示数都增大 D．两电表示数都减少 ‎3．如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化（　　）‎ A．逐渐增加 B．逐渐减少 C．先逐渐增加，后逐渐减少 D．先逐渐减少，后逐渐增大 ‎4．关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是（　　）‎ A．F、B、I三者必须保持相互垂直 B．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 C．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 D．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 ‎5．磁场中某区域的磁感线，如图所示，则（　　）‎ A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 ‎6．两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O处磁感应强度的方向为（AA′面水平，BB′面垂直纸面）（　　）‎ A．指向左上方 B．指向右下方 C．竖直向上 D．水平向右 ‎7．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（　　）‎ A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C．带电粒子在磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 ‎8．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以移动，当导线通过图示方向电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（　　）‎ A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 ‎　‎ 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．）‎ ‎9．如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一带电粒子束可能是（　　）‎ A．向右飞行的正离子束 B．向右飞行的负离子束 C．向左飞行的正离子束 D．向左飞行的负离子束 ‎10．质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，恰好能在导轨上静止．如图所示的四个侧视图中，标出了四种匀强磁场方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎11．如图所示通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　　）‎ A．线框四条边所受的安培力方向相同 B．线框四条边所受的安培力大小相同 C．线框所受安培力的合力向左 D．线框所受安培力的合力向右 ‎12．一带电粒子以垂直于磁场方向的初速飞入匀强磁场后做圆周运动，磁场方向和运动轨迹如图，则可能的是（　　）‎ A．粒子带正电，沿顺时针方向运动 B．粒子带正电，沿逆时针方向运动 C．粒子带负电，沿顺时针方向运动 D．粒子带负电，沿逆时针方向运动 ‎　‎ 三、填空题．本大题共2小题，共18分．在每题的空格中填上正确的答案，不要求写出演算过程．‎ ‎13．游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺测量工件的情况，读数为　　mm ‎14．在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材供选用：‎ A．干电池一节（电动势约1.5V）‎ B．直流电流表（量程0～0.6～3A，．0.6A挡内阻0.10Ω，3A挡内阻0.025Ω）‎ C．直流电压表（量程0～3～15V，3V挡内阻5KΩ，15V挡内阻25KΩ）‎ D．滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）‎ E．滑动变阻器（阻值范围0～1000Ω，允许最大电流0.5A）‎ F．开关G．导线若干根 H．电池夹 ‎（1）将按本实验要求选定的器材（系统误差较小），在图1所示的实物图上连线．‎ ‎（2）如图2所示，电流表指针停止在图2（1）所示位置，量程取0.6A挡时读教为　　；量程取3A挡时读数为　　．电压表指针停在图（2）所示位置，量程取3V挡时读数为　　；取量程为15V挡时读数为　　‎ ‎（3）根据实验记录，画出的U﹣I，图象如图3所示，可得待测电池的内电阻r为　　．‎ ‎　‎ 四、计算题．本大题共3小题，共22分．要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分，有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎15．如图所示，已知电源的电动势E=5V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω．求：‎ ‎（1）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？‎ ‎（2）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？‎ ‎（3）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率为多少？‎ ‎16．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m．质量为6×10﹣2 kg的通电直导线，电流I=1A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T，方向竖直向上的磁场中，设t=0，B=0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？（g取10m/s2）‎ ‎17．如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒的质量m=0.2kg，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3kg，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5．匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省邯郸市临漳一中高二（上）第一次月考物理试卷（理科）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单选题（本题共8小题，每小题5分，共40分）．‎ ‎1．关于电阻率，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大其导电性能越好 B．大多数金属的电阻率随温度升高而增大 C．超导体是指其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零 D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻 ‎【考点】电阻定律．‎ ‎【分析】电阻率是描述材料导电能力的物理量，材料的电阻率由材料本身性质决定，与材料长度和横截面积无关，受温度影响．‎ ‎【解答】解：A、电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大其导电性能越差，故A错误；‎ B、电阻率表征了导体材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，与温度有关，大多数金属的电阻率随温度升高而增大，故B正确；‎ C、超导现象是绝对零度附近时，电阻突然减小到零的现象，此时电阻率突然变为零，故C正确；‎ D、某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故D正确；‎ 故选BCD．‎ ‎　‎ ‎2．如图电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（　　）‎ A．电压表示数增大，电流表示数减少 B．电压表示数减少，电流表示数增大 C．两电表示数都增大 D．两电表示数都减少 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】动态变化分析问题一般按照“局部→整体→局部”的顺序，分析总电阻变化→总电流变化→总电压变化，再分析局部电压、电流、功率的变化进行．对于电流表读数来说，由于滑动变阻器的电流、电压和电阻都在变化，不好确定，可从总电流的变化和R2电流变化确定．‎ ‎【解答】解：当滑动变阻器的滑片P向a滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，路端电压U=E﹣Ir增大，电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U2增大，流过R2的电流I2增大，电流表的读数IA=I﹣I2，则减小．故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化（　　）‎ A．逐渐增加 B．逐渐减少 C．先逐渐增加，后逐渐减少 D．先逐渐减少，后逐渐增大 ‎【考点】磁通量．‎ ‎【分析】明确条形磁铁的磁场分布及磁通量的定义明确磁通量的变化情况．知道内外磁场产生的磁通量是相互抵消的．‎ ‎【解答】解：条形磁铁外部两极处磁场最强，而中间位置磁场最弱，而总磁通量等于内外磁感线条数的差值，则可知，在两极处磁通量最大，而在中间时磁通量最小，由于内部磁感线条数相同，且内部磁感线与外部磁感线的总数相等，所以线圈包含的磁通量一定是内部大于外部的磁通量，所以外部磁感线越多，则总磁通量越小，所以，由N到S极时，磁通量先增大后减小，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎4．关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是（　　）‎ A．F、B、I三者必须保持相互垂直 B．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 C．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 D．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 ‎【考点】左手定则．‎ ‎【分析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．根据左手定则的内容判断安培力的方向．‎ ‎【解答】解：根据左手定则，可知：磁感线穿过掌心，安培力与磁感线垂直，且安培力与电流方向垂直，所以安培力垂直于感应线与电流构成的平面．但磁感线不一定垂直于电流，故只有D正确，ABC均错误；‎ 故选：D ‎　‎ ‎5．磁场中某区域的磁感线，如图所示，则（　　）‎ A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】磁感应的疏密表示磁场的强弱，导线在磁场中所受的安培力与磁场方向与导线方向的夹角有关．‎ ‎【解答】解：由磁感线的疏密可知Ba＞Bb，由通电导线所受安培力与通电导线的放置方向有关，通电导线放在a处与放在b处受力大小无法确定．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎6．两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O处磁感应强度的方向为（AA′面水平，BB′面垂直纸面）（　　）‎ A．指向左上方 B．指向右下方 C．竖直向上 D．水平向右 ‎【考点】磁感应强度．‎ ‎【分析】圆心O处磁感应强度是由两个导体环产生的磁场的叠加，根据安培定则分别判断两个环在O处产生的磁场方向，再按平行四边形定则合成．‎ ‎【解答】解：根据安培定则可知：导体环AA′在O处产生的磁场方向为竖直向上，导体环BB′在O处产生的磁场方向为水平向左，按平行四边形定则可知，O处磁感应强度的方向为指向左上方．‎ 故选A ‎　‎ ‎7．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（　　）‎ A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C．带电粒子在磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 ‎【考点】安培力的计算；洛仑兹力．‎ ‎【分析】（1）安培力：F=BILsinθ，其中θ为电流方向与磁场方向的夹角．当θ=0°时，就算有电流和磁场也不会有安培力．‎ ‎（2）洛伦兹力：F=qvBsinθ，其中θ为运动方向与磁场方向的夹角．根据左手定则：洛伦兹力的方向与电荷运动方向垂直，故洛伦兹力对电荷不做功．‎ ‎（3）导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上就表现为导线受到的安培力，所以说：安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现．‎ ‎【解答】解：A：安培力：F=BILsinθ，其中θ为电流方向与磁场方向的夹角．当θ=0°时，就算有电流和磁场也不会有安培力．故A错误．‎ B：导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上就表现为导线受到的安培力，所以说：安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现．故B正确．‎ C：根据左手定则：洛伦兹力的方向与电荷运动方向垂直，故洛伦兹力对电荷不做功．故C错误．‎ D：通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向根据左手定则，应该是相互垂直．故D错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎8．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以移动，当导线通过图示方向电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（　　）‎ A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】利用微元法，在导线两侧取两段，根据左手定则判断出安培力的方向，当转过90度时，再根据左手定则判断出安培力的方向，从而确定导线的运动情况．‎ ‎【解答】解：在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，逆时针转动，同时下降．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．）‎ ‎9．如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一带电粒子束可能是（　　）‎ A．向右飞行的正离子束 B．向右飞行的负离子束 C．向左飞行的正离子束 D．向左飞行的负离子束 ‎【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．‎ ‎【分析】带电粒子运动时将形成电流，在电流周围形成磁场，根据小磁针的偏转情况，判断出电流形成磁场方向，然后根据安培定则判断出电流方向，从而判断出粒子的正负及运动方向．‎ ‎【解答】解：小磁针的S极向纸内偏转，N极向外偏转，因此在粒子下方磁场方向向外，根据安培定则可知电流方向向左，故这束粒子若带正电，则向左飞行，若带负电，则向右飞行，故BC正确，AD错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎10．质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，恰好能在导轨上静止．如图所示的四个侧视图中，标出了四种匀强磁场方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】通过对杆ab受力分析，根据共点力平衡判断杆子是否受摩擦力．‎ ‎【解答】解：A、杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力，故A正确；‎ B、杆子受重力，垂直向下的安培力，垂直向上的支持力，若无摩擦力，不能平衡，故B错误；‎ C、杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，故C正确；‎ D、杆子受重力、沿斜面向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，故D正确；‎ 故选 ACD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　　）‎ A．线框四条边所受的安培力方向相同 B．线框四条边所受的安培力大小相同 C．线框所受安培力的合力向左 D．线框所受安培力的合力向右 ‎【考点】左手定则；安培定则；安培力．‎ ‎【分析】直导线中的电流方向由N到M，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向．根据左手定则分析导线框所受的安培力情况．‎ ‎【解答】解：A、直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，ab边受向左的安培力，bc边受到向上右的安培力，cd边受到向右的安培力，ad受到向下的安培力，方向全不同，故A错误；‎ B、离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力等于da受到受到的安培力，线框所受安培力的合力向左．故BD错误，C正确；‎ 故选：C ‎　‎ ‎12．一带电粒子以垂直于磁场方向的初速飞入匀强磁场后做圆周运动，磁场方向和运动轨迹如图，则可能的是（　　）‎ A．粒子带正电，沿顺时针方向运动 B．粒子带正电，沿逆时针方向运动 C．粒子带负电，沿顺时针方向运动 D．粒子带负电，沿逆时针方向运动 ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，根据左手定则判断粒子的电性和旋转方向．‎ ‎【解答】解：A、B带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，即洛伦兹力指向圆心，若粒子带正电，根据左手定则得知，沿逆时针方向运动．故A错误，B正确．‎ C、D洛伦兹力指向圆心，若粒子带正电，根据左手定则得知，沿顺时针方向运动．故C正确，D错误．‎ 故选BC ‎　‎ 三、填空题．本大题共2小题，共18分．在每题的空格中填上正确的答案，不要求写出演算过程．‎ ‎13．游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺测量工件的情况，读数为　11.4　mm ‎【考点】刻度尺、游标卡尺的使用．‎ ‎【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．‎ ‎【解答】解：10分度的游标卡尺，精确度是0.1mm，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为：11mm+0.4mm=11.4mm．‎ 故答案为：11.4．‎ ‎　‎ ‎14．在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材供选用：‎ A．干电池一节（电动势约1.5V）‎ B．直流电流表（量程0～0.6～3A，．0.6A挡内阻0.10Ω，3A挡内阻0.025Ω）‎ C．直流电压表（量程0～3～15V，3V挡内阻5KΩ，15V挡内阻25KΩ）‎ D．滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）‎ E．滑动变阻器（阻值范围0～1000Ω，允许最大电流0.5A）‎ F．开关G．导线若干根 H．电池夹 ‎（1）将按本实验要求选定的器材（系统误差较小），在图1所示的实物图上连线．‎ ‎（2）如图2所示，电流表指针停止在图2（1）所示位置，量程取0.6A挡时读教为　0.28A　；量程取3A挡时读数为　1.50A　．电压表指针停在图（2）所示位置，量程取3V挡时读数为　1.40V　；取量程为15V挡时读数为　7.0V　‎ ‎（3）根据实验记录，画出的U﹣I，图象如图3所示，可得待测电池的内电阻r为　0.73Ω　．‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】（1）根据实验原理可明确电路图，按照实物图进行分析即可得出对应的实物图；‎ ‎（2）明确电表量度确定最小分度，从而确定读数；‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电源内阻的阻值．‎ ‎【解答】解：（1）本实验测量电动势和内电阻的实验，只需测量电流和路端电压即可，由于电源内阻较小，故采用相对电源的电流表外接法； ‎ ‎（2）若量程取0.6A，则最小分度为0.02A，则读数为0.28A；若量程取3A，则最小分度为0.1A，则读数为1.50A；‎ 电压表量程取3V，则最小分度为0.1V，则读数为1.40V，若量度为15V，则最小分度为0.5V，则读数为7.0V；‎ ‎（3）根据U=E﹣Ir可知，图象的斜率表示内阻，则r===0.73Ω 故答案为：（1）如图法；（2）0.28A；1.50A；1.40V；7.0V．（3）0.73Ω ‎　‎ 四、计算题．本大题共3小题，共22分．要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分，有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎15．如图所示，已知电源的电动势E=5V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω．求：‎ ‎（1）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？‎ ‎（2）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？‎ ‎（3）当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率为多少？‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】（1）根据P=I2R，当电流最大时，定值电阻R1消耗的功率最大；‎ ‎（2）对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻R1与电源等效成等效电源考虑；‎ ‎（3）当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，最大功率P=．‎ ‎【解答】解：（1）根据P=I2R，当电流最大时，电阻R1消耗的功率最大，故当滑动变阻器短路，即电阻值为零时，电阻R1消耗的功率最大；‎ ‎（2）对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻R1与电源等效成电源，故当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大；‎ ‎（3）当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，故当滑动变阻器的阻值为1.5Ω时，电源的输出功率最大；‎ 最大功率为：Pm===3.125W； ‎ 答：（1）当滑动变阻器的阻值为零时，电阻R1消耗的功率最大；‎ ‎（2）当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大；‎ ‎（3）当滑动变阻器的阻值为1.5Ω时，电源的输出功率最大，最大功率为3.125W．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m．质量为6×10﹣2 kg的通电直导线，电流I=1A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T，方向竖直向上的磁场中，设t=0，B=0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？（g取10m/s2）‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力；安培力．‎ ‎【分析】对通电导体棒受力分析，先根据共点力平衡求出安培力，再由F=BIL求出磁感应强度，最后由B=△B•t即可求得时间．‎ ‎【解答】解：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．‎ 由平衡条件得：‎ 水平方向上有：FTcos 37°=F，‎ 竖直方向上有：FTsin 37°=mg，‎ 两式联立解得：F= N，‎ 由F=BIL得：B= T，‎ 由题意知，B与t的变化关系为：B=0.4t，‎ 代入数据得：t=5 s．‎ 答：需要5s时间斜面对导线的支持力为零．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒的质量m=0.2kg，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3kg，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5．匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？‎ ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】若要保持物体匀速上升，受力必须平衡．由于棒所受的摩擦力为0.5mg=1N，而M的重力为Mg=3N，然后根据安培力公式求出导体棒中电流的大小．‎ ‎【解答】解：导体棒的滑动摩擦力大小为：f=μmg=0.5×0.2×10=1N，M的重力为G=Mg=3N，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b．‎ 根据受力分析，由共点力平衡，则有F安=T﹣f 又：F安=BIL，‎ 联立得：I=2A 答：在导体棒中通入2A的电流，方向从a到b．‎ ‎　‎ ‎2016年12月7日