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4．如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為　　 　；彈簧受到的拉力為______。

3．右圖中豎直方向的平行線表示電場線，但未標明方向。一個帶電量為q=−10^－6C的微粒，僅受電場力的作用，從M點運動到N點時，動能增加了10^－4J，則該電荷運動的軌跡不可能是虛線　　　 (選“a”或 “b”)；若N點的電勢為0V，則M點電勢為　　　 V。

2．如圖所示為熱水系統的恒溫器電路，R₁是可變電阻，R₂是熱敏電阻，當溫度低時，熱敏電阻的阻值很大，溫度高時，熱敏電阻的阻值很小。只有當熱水器中的水位達到一定高度(由水位計控制)且水的溫度低于某一溫度時，發熱器才會開啟并加熱，反之，便會關掉發熱器。圖中虛線框中應接入的是_______門邏輯電路；為將發熱器開啟的水溫調高一些，應使可變電阻的阻值_______。

1．質量為m的物體從靜止開始以g／2的加速度豎直向下運動，當下降高度為h時，該物體機械能的增量為________，該物體動能的增量為_________。

24、(15分)

由機械守恒：　 　　　　　　　　　　1　　　 2分

　　　 解得：　　　　　　　　　　 　　　　　　　2　　　 1分

　　　 (2)設線框ab邊進入磁場II時速度為，則線框中產生的電動勢：　　　

　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　3　　　 1分

　　　 線框中的電流　　　　　　　 　　　　　　　　　4　　　 1分

　　　 線框受到的安培力　　 　　　　　　　　　　5　　　 2分

　　　 設繩對A₁、A₂的拉力大小為T則：

　　　 對A₁：T+F=Mg　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　6　　 1分

　　　 對A₂：T=mg　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7　　 1分

　　　 聯立⑤⑥⑦解得：　　　 　　　　　　　　　　　8　　 2分

　　　 　　　　　　　 　　　　　　　　　　9　　 2分

　 (3)從ab邊剛進入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的此過程中線框一直做勻速運動，根據能量守恒得： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　10　　 2分

23、(16分)

解：(1)螺線管產生的感應電動勢：

　　　 =4×10×0.1V=4V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3分

　　　 A=0.8A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2分

　　　 安培力 F₁=B₂I₁L=2×0.8×0.1N=0.16N　　　　　　　　　　　　　　　　　 2分

ab下落時的最大加速度：=m/s²=2 m/s²　　 2分

　 (2)F₂=mg-F₁=(0.02×10-0.16)N=0.04N　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1分

　　　　 ε₂= B₂Lv　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2分

　 I₂=　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　1分

F₂=B₂I₂L　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2分

　　　　 v=m/s=5 m/s　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　1分

22、(14分)

解：甲同學的看法錯，乙同學的看法正確。　 　　　　　　　　　　　　　　　　　2分

當通過R₁的電流為I₁時，兩端的電壓為　 U₁ =ε–I₁ R₂　 　 　　　　　　　　　3分

這時　 P₁ = I₁ U₁ = I₁(ε–I₁ R₂)= –I₁² R₂ +εI₁ =–R₂ (I₁–)² + 　　　3分

　　 當I₁ = = A = 0.2A時　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 3分

　 　　R₁的功率最大，P_1m = = W = 0.6W　　　　　　　　　　　　　　 3分

21、(13分)

解：(1)由動能定理得：

　　　　 　　　　　　　　　　　3分

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2分

　　 m/s =2m/s　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3分

(2)B以2m/s的初速度做豎直上拋運動，設繼續上升的高度為h，則：

　　　 h==m =0.2m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3分

　　 物塊B上升的最大高度 H=h+s=(0.2+2)m =2.2m　　　　　　　　　　　　 2分

20、(10分)

解：(1)從氣體狀態Ⅰ到狀態Ⅱ的變化符合理想氣體狀態方程

　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2分

　　　 =m³=2.0×10^-3 m³ 3分

　 (2)氣體狀態Ⅱ到狀態Ⅲ的變化為等溫過程

　　　 p₂V₂=p₃V₃ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2分

　　　 = m³=4.0×10^-3 m³ 3分

18、0.2A(2分)，　　　　　　　　　 (兩條線各1分) 19、3×10⁴N、4.5×10⁴N。