2013 年上海市高中毕业统一学业考试
物理试卷
本试卷共7 页，满分150 分，考试时间120 分钟，全卷包括六大题，第一、第二大题为单项选择题，
第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。
一.单项选择题(共16 分,每小题2 分｡每小题只有一个正确选项｡)
1.电磁波与机械波具有的共同性质是( )
（Ａ）都是横波
（Ｂ）都能传输能量
（Ｃ）都能在真空中传播
（Ｄ）都具有恒定的波速
2.当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( )
（Ａ）锌板带负电
（Ｂ）有正离子从锌板逸出
（Ｃ）有电子从锌板逸出
（Ｄ）锌板会吸附空气中的正离子
3.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的( )
（Ａ）传播速度不同（Ｂ）强度不同（Ｃ）振动方向不同（Ｄ）频率不同
4.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是( )
（Ａ）位移
（Ｂ）速度
（Ｃ）加速度
（Ｄ）回复力
5.液体与固体具有的相同特点是( )
（Ａ）都具有确定的形状
（Ｂ）体积都不易被压缩
（Ｃ）物质分子的位置都确定
（Ｄ）物质分子都在固定位置附近振动
6.秋千的吊绳有些磨损｡在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千( )
（Ａ）在下摆过程中
（Ｂ）在上摆过程中
（Ｃ）摆到最高点时
（Ｄ）摆到最低点时
7.在一个
原子核衰变为一个
原子核的过程中,发生β 衰变的次数为( )
（Ａ）６次
（Ｂ）１０次
（Ｃ）２２次
（Ｄ）３２次
8.如图,质量mA>mB的两物体A､B 叠放在一起,靠着竖直墙面｡让它们由静止释放,在沿粗糙墙面
下落过程中,物体B 的受力示意图是( )
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二.单项选择题(共24 分,每小题3 分｡每小题只有一个正确选项｡)
9.小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一
周的过程中近似做圆周运动｡则经过足够长的时间后,小行星运动的( )
（Ａ）半径变大 （Ｂ）速率变大
（Ｃ）角速度变大 （Ｄ）加速度变大
10.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A 点电势高于B 点电
势｡若位于a､b 处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则( )
（Ａ）ａ处为正电荷，ｑａ＜ｑｂ
（Ｂ）ａ处为正电荷，ｑａ＞ｑｂ
（Ｃ）ａ处为负电荷，ｑａ＜ｑｂ
（Ｄ）ａ处为负电荷，ｑａ＞ｑｂ
11.如图,通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面,位置靠近ab 且相互
绝缘｡当MN 中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( )
（Ａ）向左
（Ｂ）向右
（Ｃ）垂直纸面向外
（Ｄ）垂直纸面向里
12.在车门报警电路中,两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上,只要有开关处于断开状态,报警灯
就发光｡能实现此功能的电路是( )
13.如图,足够长的直线ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行｡用
磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显
示的大致图像是( )
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14.一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0 时开始做周期为T 的简谐运动,经过时间t(
T<t<T),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处｡则在2t 时,该点位于平衡位置的( )
（Ａ）上方，且向上运动
（Ｂ）上方，且向下运动
（Ｃ）下方，且向上运动
（Ｄ）下方，且向下运动
15.已知湖水深度为20m,湖底水温为4℃,水面温度为17℃,大气压强为1.0×105Pa｡当一气泡从
湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(取g=10m/s2,ρ=1.0×103kg/m3) ( )
（A）12.8 倍
（B）8.5 倍
（C）3.1 倍
（D）2.1 倍
16.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地｡汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒
力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力｡汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动,它在
驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s 随时间t 的变化关系可能是( )
三.多项选择题(共16 分,每小题4 分｡每小题有二个或三个正确选项｡全选对的,得4 分;选对
但不全的,得2 分;有选错或不答的,得0 分｡)
17．某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m,功率为5.0×10-3W 的连续激光｡已知可见光波长的
数量级为10-7m,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,该激光器发出的( )
（A）是紫外线
（B）是红外线
（C）光子能量约为1.3×10-18J
（D）光子数约为每秒3.8×1016个
18．两个共点力Fl､F2大小不同，它们的合力大小为F，则( )
（A）F1､F2同时增大一倍,F 也增大一倍
（B）F1､F2同时增加10N,F 也增加10N
（C）F1增加10N,F2减少10N,F 一定不变
（D）若F1､F2中的一个增大,F 不一定增大
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19．如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的
目标A｡已知A 点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出( )
（A）轰炸机的飞行高度
（B）轰炸机的飞行速度
（C）炸弹的飞行时间
（D）炸弹投出时的动能
20．右图为在平静海面上,两艘拖船A､B 拖着驳船C 运动的示意图｡A､B 的
速度分别沿着缆绳CA､CB 方向,A､B､C 不在一条直线上｡由于缆绳不可伸长,
因此C 的速度在CA､CB 方向的投影分别与A､B 的速度相等,由此可知C 的(
)
（A）速度大小可以介于A､B 的速度大小之间
（B）速度大小一定不小于A､B 的速度大小
（C）速度方向可能在CA 和CB 的夹角范围外
（D）速度方向一定在CA 和CB 的夹角范围内
四.填空题(共20 分,每小题4 分｡)
本大题中第22 题为分叉题,分A､B 两类,考生可任选一类答题｡若两类试题均做,一律按
A 类题计分｡
21．放射性元素
衰变为
,此衰变过程的核反应方程是____;用此衰变过程中发出的射
线轰击
,可得到质量数为22 的氖(Ne)元素和另一种粒子,此核反应过程的方程是____｡
22A､22B 选做一题
22A.质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上,质量为m 的子弹以水平速度v0射入物块后,
以水平速度2v0/3 射出｡则物块的速度为____,此过程中损失的机械能为____｡
22B.若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2=2∶1,则它们的轨道半径之比R1∶R2=____,
向心加速度之比a1∶a2=____｡
23．如图,在半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于
竖直平面内,两端点距最低点高度差H 为1cm｡将小环置于圆弧
端点并从静止释放,小环运动到最低点所需的最短时间为____s,
在最低点处的加速度为____m/s2｡(取g=10m/s2)
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24．如图,电路中三个电阻Rl､R2和R3的阻值分别为R､2R 和4R｡当电键S1断开､S2闭合时,电源
输出功率为P0;当S1闭合､S2断开时,电源输出功率也为P0｡则电源电动势为
____;当S1､S2都断开时,电源的总功率为____｡
25．如图,倾角为37°，质量不计的支架ABCD 的D 端有一大
小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A 点处有一固定转轴，
CA⊥AB,DC=CA=0.3m｡质量m=lkg 的物体置于支架的B
端,并与跨过定滑轮的轻绳相连,绳另一端作用一竖直向下的
拉力F,物体在拉力作用下沿BD 做匀速直线运动,己知物体与
BD 间的动摩擦因数μ=0.3｡为保证支架不绕A 点转动,物体
向上滑行的最大距离s=____m｡若增大F 后,支架仍不绕A 点转动,物体能向上滑行的最大距离
s′____s(填:“大于”､“等于”或“小于”｡)(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
五.实验题(共24 分)
26.(3 分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感
器,DIS 等组成)如图所示｡首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转
动,屏幕上的电流指针____(填:“有”或“无”)偏转;然后仍将线圈
竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针
____(填:“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西
移动,电流指针____(填:“有”或“无”)偏转｡
27.(6 分)为确定某电子元件的电气特性,做如下测量｡
（1）用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现
多用表指针偏转过大,因此需选择____倍率的电阻档(填:“×10”或
“×1k”),并____再进行测量,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为
____Ω｡
（2）将待测元件(额定电压9V)､蓄电池､滑动变阻器､电流表､多用表､电键
及若干导线连接成电路如图(b)所示｡添加连线,使电路能测量该
元件完整的伏安特性｡
本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到____
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档(填:“直流电压10V”或“直流电压50V”)｡
28.(8 分)如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器
可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移｡保持水平槽口距底板高
度h=0.420m 不变｡改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球
做平抛运动的初速度v0､飞行时间t 和水平位移d,记录在表中｡
(1)由表中数据可知,在h 一定时,小球水平位移d 与其初速度v0成
____关系,与____无关｡
v0(m/s)
0.74
1
1.03
4
1.31
8
1.58
4
t(ms)
292.
7
293.
0
292.
8
292.
9
d(cm)
21.7
30.3
38.6
46.4
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值
发现理论
值与测量值之差约为3ms｡经检查,实验及测量无误,其原因是____｡
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自己得
到的理论值
,但二者之差在3-7ms 之间,且初速度越大差值越小｡对实验装置的安装进行检查,
确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是____｡
29.(7 分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积｡步骤如下:
①将倒U 形玻璃管A 的一端通过橡胶软管与直玻璃管B 连接,并注入适量的水,另一端插入
橡皮塞,然后塞住烧瓶口,并在A 上标注此时水面的位置K;再将一活塞置于10ml 位置的针筒插入
烧瓶,使活塞缓慢推移至0 刻度位置;上下移动B,保持A 中的水面位于K 处,测得此时水面的高度
差为17.1cm｡
②拔出橡皮塞,将针筒活塞置于0ml 位置,使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口;然后将活塞抽
拔至10ml 位置,上下移动B,使A 中的水面仍位于K,测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm｡
(玻璃管A 内气体体积忽略不计,ρ=1.0×103kg/m3,取g=10m/s2)
(1)若用V0表示烧瓶容积,p0表示大气压强,△V 示针筒内气体的体积,△p1､△p2表示上述步骤
①､②中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤①､②中,气体满足的方程分别为_______________､
_______________｡
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(2)由实验数据得烧瓶容积V0=_____ml,大气压强p0=____Pa｡
(3)(单选题)倒U 形玻璃管A 内气体的存在
(A)仅对容积的测量结果有影响
(B)仅对压强的测量结果有影响
(C)对二者的测量结果均有影响
(D)对二者的测量结果均无影响
六.计算题(共50 分)
30.(10 分)如图,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材
料｡开始时活塞至容器底部的高度为H1,容器内气体温度与外界温度相等｡在活塞上逐步加上多
个砝码后,活塞下降到距容器底部H2处,气体温度升高了△T;然后取走容器外的保温材料,活塞位
置继续下降,最后静止于距容器底部H3处:已知大气压强为p0｡求:气体最后的压强与温度｡
31.(12 分)如图,质量为M､长为L､高为h 的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数
为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m 的小球｡用水平外力击打滑块左端,使其在极短时
间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地｡求小球落地时距滑块左端的水平距
离｡
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32.(12 分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所
示,图中E0已知,E-r 曲线下O-R 部分的面积等于R-2R 部分的面积｡
(1)写出E-r 曲线下面积的单位;
(2)己知带电球在r≥R 处的场强E=kQ/r2,式中k 为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量
Q 为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U;
(4)质量为m,电荷量为q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运
动到2R 处?
33.(16 分)如图,两根相距l=0.4m､电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω
的电阻相连｡导轨x>0 一侧存在沿x 方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率
k=0.5T/m,x=0 处磁场的磁感应强度B0=0.5T｡一根质量m=0.1kg､电阻r=0.05Ω 的金属棒置
于导轨上,并与导轨垂直｡棒在外力作用下从x=0 处以初速度v0=2m/s 沿导轨向右运动,运动过
程中电阻上消耗的功率不变｡求:
(1)回路中的电流;
(2)金属棒在x=2m 处的速度;
(3)金属棒从x=0 运动到x=2m 过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从x=0 运动到x=2m 过程中外力的平均功率｡
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2013 年上海市高中毕业统一学业考试
物理试卷解析
一．单项选择题(共16 分，每小题2 分。每小题只有一个正确选项。)
1．电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，选项B 正确。
2．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项
C 正确ABD 错误。
3．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。
4 做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度相同，位移相同，可
能不同的物理量是速度，选项B 正确。
5．液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B 正确。
6．当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大，吊绳最容易断裂，选项D 正确。
7．一个
原子核衰变为一个
原子核的过程中，发生α 衰变的次数为（238-
206）÷4=8 次，发生β 衰变的次数为2×8-(92-82)=6 次，选项A 正确。
8．两物体A、B 叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物块与竖直墙面之间没有
压力，没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，AB 之间没有弹力作用，物体B 的受力示意图
是图A。
二．单项选择题(共24 分，每小题3 分。每小题只有一个正确选项。)
9．恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，二者之间万有引力减小，小行星运动的
半径增大，速率减小，角速度减小，加速度减小，选项A 正确BCD 错误。
10．根据A 点电势高于B 点电势可知，a 处为正电荷，qa＞qb，选项B 正确。
11．当MN 中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd 垂直纸面向里的磁通量减小，根据
楞次定律，单匝矩形线圈abcd 中产生的感应电流方向顺时针方向，由左手定则可知，线圈所
受安培力的合力方向向右，选项B 正确。
12．能实现此功能的电路是与门电路，选项B 正确。
13．通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感
应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是C。
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14．由于再经过T 时间，该点才能位于平衡位置上方的最大位移处，所以在2t 时，该点
位于平衡位置的上方，且向上运动，选项B 正确。
15．湖底压强大约为3 个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其
体积约为原来的3.1 倍，选项C 正确。
16．在驶入沙地后，由于阻力增大，速度减小，驶出沙地后阻力减小，速度增大，在驶入
沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s 随时间t 的变化关系可能是B。
三．多项选择题(共16 分，每小题4 分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4
分；选对但不全的，得2 分；有选错或不答的，得0 分。)
17．由于激光波长大于可见光波长，所以该激光器发出的是红外线，选项B 正确A 错误。
由E=hc/λ 可得光子能量约为E=6.63×10-34×3×108÷(1.5×10-6)J=1.3×10-19J，选项C
错误。光子数约为每秒为n=P/E=3.8×1016 个，选项D 正确。
18．F1、F2同时增大一倍，F 也增大一倍，选项A 正确。F1、F2同时增加10N，F 不一定增
加10N，选项B 错误；F1增加10N，F2减少10N，F 可能变化，选项C 错误。若F1、F2中的一个
增大，F 不一定增大，选项D 正确。
19．根据题述，tanθ=v/gt，x=vt，tanθ=h/x，H=v+y，y=
gt2，由此可算出轰炸机的
飞行高度y；轰炸机的飞行速度v，炸弹的飞行时间t，选项ABC 正确。由于题述没有给出炸
弹质量，不能得出炸弹投出时的动能，选项D 错误。
20．根据题述，C 的速度大小一定不小于A、B 的速度大小，选项A 错误B 正确。C 的速
度方向一定在CA 和CB 的夹角范围内，选项C 错误D 正确。
四．填空题(共20 分，每小题4 分。)
21．根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是
→
+
。用α 射线轰击
，可得到质量数为22 的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：
+
→
+
。
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22A．由动量守恒定律，m v0=m·2v0/3+Mv，解得v=
.由能量守恒定律，此过程中
损失的机械能为△E=
m v0
2-
m·(2v0/3)2+
Mv2=
m v0
2-
m2v0
2。
22B．由开普勒定律，R1∶R2＝
∶
＝
∶1.由牛顿第二定律，
=ma，向心
加速度之比a1∶a2＝R2
2∶R1
2＝1∶
。
23．小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时
间为t=T/4=
=0.785s。由机械能守恒定律，mgH=
mv2，在最低点处的速度为v=
。在最低点处的加速度为a=
=
=0.08m/s2。
24．当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I1
2R=E2R /(R+r)2。当S1闭
合、S2断开时，电路中电流I2=E/ (4R+r)，P0=I2
24R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=
。当S1、S2都断开时，电路中电流I3= =
，电源的总功率为P=EI3=0.3
P0。.
25．拉力F=mgsin37°+ μmgcos37°=8.4N。BC= CA/ sin37°＝0.5m.设m 对支架BC
的压力mg cos37°对A 点的力臂为x，由力矩平衡条件，F·DC cos37°+μmgcos37°·CA
cos37°= F·CA cos37°+mg cos37°·x，解得x=0.072m。由x+s=BC-AC sin37°解得
s=0.248m。由上述方程可知，F·DC cos37°= F·CA cos37°，x 值与F 无关，所以若增大F 后，
支架仍不绕A 点转动，物体能向上滑行的最大距离s′=s。
五．实验题(共24 分)
26．首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针
有偏转。然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不
变化，电流指针无偏转。最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电
流指针无偏转。
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27．（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指
针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择×10 倍率的电阻档，并欧姆调零后再进行测量，多用
表的示数如图(a)所示，测量结果为70Ω。
(2) 要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路。本实验中使用多用表测
电压，多用表的选择开关应调到直流电压10V 档。
28．（1）由表中数据可知，在h 一定时，小球水平位移d 与其初速度v0成正比关系，与h
无关。
（2）计算小球飞行时间的理论值
中，g 不
能取值10m/s2，应该取值g=9.8m/s，这样计算出的t=292.8ms。
（3）导致偏差的原因是：水平槽口距底板高度h 较大，小球飞行时受到空气阻力作
用
29．（1）对于步骤①，根据玻意耳定律可得p0(V0+△V)=( p0+△p1) V0;对于步骤②，根据
玻意耳定律可得p0V0=( p0-△p2)(V0+△V);
（2）联立解得V0＝
△V=56×10ml=560ml；p0＝
△p1=56×0.171×1.0×103×10 Pa=9.58×104 Pa。
（3）倒U 形玻璃管A 内气体的存在对二者的测量结果均有影响，选项C 正确。
30. 解析：对取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降的等压过程，由盖吕萨克定律，
2
0
H S
T
T
=
3
0
H S
T
,
解得：T0=
3
2
3
H
H
H
△T
从初状态到最后状态，温度相同，由玻意耳定律：
p0H1S= p3H3S，解得：p3=
1
3
H
H p0。
31. 解析：滑块上表面光滑，小球水平方向不受力的作用，故当滑块的左端到达小球正上方这
段时间内，小球速度始终为零，则对于滑块：
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a=
,
v1=
=
.
当滑块的左端到达小球正上方后，小球做自由落体运动，落地时间t=
滑块的加速度a’=μg
①若此时滑块的速度没有减小到零，在t 时间内滑块向右运动的距离为：
s=v1t-
a’t2=
-
μg(
)2=
-μh。
②若在t 时间内滑块已经停下来，则：s‘=
=
-
L。
32. 解析：（1）E－r 曲线下面积的单位为伏特。
（2）由点电荷的电场强度公式，E0=kQ/R2，
解得：该均匀带电球所带的电荷量Q= E0 R2/k。
（3）根据E－r 曲线下面积表示电势差，球心与球表面间的电势差△U= E0 R/2。
（4）根据题述E－r 曲线下O－R 部分的面积等于R－2R 部分的面积，球体表面到2R 处的电
势差△U= E0 R/2。由动能定理，q△U=
mv2，
解得：v=
。
33. 解析：(1)在x=0 时，E=B0Lv=0.5×0.4×2V=0.4V。
电路中的电流I=E/(R+r)=2A；
(2)在x＝2m 处，磁感应强度B2= B0+kx2＝0.5T+0.5T/m×2m=1.5T。
E=B2Lv2，
解得：金属棒在x＝2m 处的速度v2=
m/s。
(3)金属棒从x＝0 开始运动时的安培力：F0=B0IL=0.5×2×0.4N=0.4N。
到x＝2m 时的安培力：FA=B2IL=1.5×2×0.4N=1.2N。
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过程中安培力做功的大小W=
( F0 + FA)x=1.6J。
(4)由EIt=W 解得t=2s。
由动能定理：Pt-W=
mv2
2-
mv0
2，
解得P=
W=0.71W。
