题目内容

【题目】如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定在竖直面内，导轨间距L=1 m，上端连接阻值R=2 Ω的电阻，虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=2 T，质量m=1 kg的导体棒MN套在金属导轨上且与导轨接触良好。现给导体棒一个向上的初速度，当其越过虚线时速度v0=20 m/s，导体棒运动到虚线上方x=1 m处速度减为零，此后导体棒向下运动，到达虚线前速度已经达到恒定。整个运动过程中导体棒始终保持水平，导轨和导体棒的电阻均忽略不计，取g=10 m/s2，求：

(1)导体棒刚进入磁场时的加速度大小a；

(2)导体棒上升过程中流过电阻R的电荷量q；

(3)整个运动过程中电阻R中产生的热量Q。

【答案】(1)50m/s2；(2)1C；(3)197.5J

【解析】

(1)当导体棒刚进入磁场时

根据闭合电路欧姆定律

由牛顿第二定律得

解得

(2)导体棒上升过程中感应电动势的平均值为

平均电流为

则电荷量为

解得

(3)导体棒下落到虚线时有

解得

根据能量守恒定律有

解得

练习册系列答案
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【题目】在方向垂直纸面向里、均匀分布的磁场中竖直固定两根间距为0.2m的光滑金属导轨，导轨底端接阻值为0.1的电阻R；劲度系数为2N/m的轻弹簧上端固定，下端系一质量为0.1kg、电阻为0.1的金属棒，金属棒和导轨接触良好，导轨电阻不计。金属棒静止时与导轨构成一个正方形。重力加速度为10m/s2。若磁场的磁感应强度大小按B=（0.1+0.1t）T（其中t的单位是s）规律变化，在0~4s内金属棒可视为缓慢移动，忽略金属棒切割磁感线产生的感应电动势，则下列说法正确的是（　　）

A.0~4s内通过R的电流方向是从左向右

B.0~4s内通过R的电流不变

C.0~4s内通过电阻R的电荷量约为C

D.4s末电阻R消耗的电功率约为W

【题目】某同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度。该同学在实验中得到6条纸带，如图所示为其中一条，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s。其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点。S1是1、3两点的离，S3是4、6两点的距离，S2是2、5两点的距离。

(1)测S1、S2、S3后，点2速度的表达式v2=___________(结果用题中所给的字母符号表示)

(2)该同学测得的数据是S1=4.00cm，S2=19.30cm，S3=8.72cm，恨据数据求出重力加速度g=_____m/s2(保留小数点后两位)

【题目】科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图．若手机的重力为G，则下列说法正确的是

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B.手机受到的支持力大小为Gcos θ

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【题目】水平面上有一物体做直线运动，物体的加速度随时间变化的关系如图所示，已知t=0时物体的速度为1m/s，以此时的速度方向为正方向，下列说法中正确的是( )

A. 在0-1s内物体做匀加速直线运动

B. 1s末的速度为2m/s

C. 2s末物体开始反向运动

D. 3s末物体离出发点最远

【题目】如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即 (图中未标出)．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）

A. 小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，最后做匀速运动

B. 小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动

C. 小球的最大速度为

D. 小球的最大加速度为

【题目】某小组同学描绘一只标有“，”的小灯泡的伏安特性曲线，需要测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现实验室有如下器材：

①直流电源（电动势= ，内阻不计）；

②电流表（量程0~ 0.6，内阻约为0.5 Ω）；

③电流表（量程0~，内阻约为 Ω）；

④电压表（量程0~，内阻约为5Ω）；

⑤电压表（量程0~，内阻约为Ω）；

⑥滑动变阻器 (0~ Ω，额定电流2）；

⑦开关、导线若干及待测灯泡.

（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用下列________图中的电路图来完成实验.

（2）实验中电流表应选用______，电压表应选用_______（请填写器材符号）.

（3）根据实验测得的数据还能测量出小灯泡的功率和电阻：某次实验描绘出小灯泡的曲线如图所示，根据曲线可得灯泡两端电压2.0时小灯泡的实际功率为______，电阻值为_______Ω。（结果均保留两位有效数字）

（4）对该实验测量结果的准确性，有两位同学意见不统一，你认为：

①测得的小电珠的功率与实际的功率相比较，测量功率_______.

A. 总偏大　 B. 总偏小 C. 无误差 D. 都有可能

②小电珠的电阻的测量值与实际值相比较_______.

A. 偏大 B. 偏小 C. 有时偏大，有时偏小 D. 都有可能

【题目】伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是　　

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B. 甲图中小球相对运动较慢，伽利略通过实验直接验证了

C. 甲乙丙丁四张图所示的情形都是伽利略当年做过的实验现象

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