金陵中学物理名师工作室
13.(12 分)如图电路,电源电动势为 E=3V,两个定值电阻阻值 R
1
=R
2
=2Ω,电源内阻 r=1Ω,
电容器的电容值是 C=20μF。电键全部闭合时,一颗带电油滴恰能在极板间静止。取重力
加速度 g=10m/s
2
,求
(1)极板的带电量大小;
(2)电源的效率;
(3)断开开关 S
2
时(认为电容器充放电过程极快完成)液滴的加速度的大小和方向。
14.(15 分)如图,足够长的光滑导轨固定在水平面内,间距 L=1m,电阻不计,定值电阻
R=1.5Ω。质量 m=0.25kg、长度 L=1m、电阻 r=0.5Ω 的导体棒 AB 静置在导轨上。现对导体
棒施加一个平行于导轨、大小为 F=1.25N 的恒力,使得导体棒由静止开始运动。当棒运
动到虚线位置时速度达到 v
0
=2m/s。虚线右侧有一非匀强磁场,导体棒在里面运动时,
所到位置的速度 v(单位 m/s)与该处磁感应强度 B(单位 T)在数值上恰好满足关系,
重力加速度 g 取 l0m/s
2
。
(1)求导体棒刚进入磁场时,流经导体棒的电流大小和方向;
(2)导体棒在磁场中是否做匀加速直线运动?若是,给出证明并求出加速度大小;若不
是,请说明理由;
(3)求导体棒在磁场中运动了 t=1s 的时间内,定值电阻 R 上产生的焦耳热。
15.(16 分)如图,质量为 m=1kg 的小滑块(视为质点)在半径为 R=0.4m 的 1/4 圆弧 A 端由
静止开始释放,它运动到 B 点时速度为 m/s。当滑块经过 B 后立即将圆弧轨道撤去。滑
块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由 C 点过渡到倾角为 θ=37°、长 s=1m
的斜面 CD 上,CD 之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦系数可在 0≤μ≤1.5
之间调节。斜面底部 D 点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在 O 点,自
然状态下另一端恰好在 D 点。认为滑块通过 C 和 D 前后速度大小不变,最大静摩擦力等
于滑动摩擦力。取 g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。
(1)求滑块对 B 点的压力大小以及在 AB 上克服阻力所做的功;
(2)若设置 μ=0,求质点从 C 运动到 D 的时间;
(3)若最终滑块停在 D 点,求 μ 的取值范围。
高三物理 卷 第 试 5 共 页 9 页