[题目]如图.水平面内间距为l的平行金属导轨间接一电阻.质量为m.长度为l的金属杆置于导轨上.t=0时.金属杆在水平向右.大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.t0时刻.金属杆进入磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域.且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计.两者始终保持垂直且接触良好.两者之间的动摩擦因数为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求：

（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；

（2）电阻的阻值。

【答案】（1）（2）

【解析】试题分析：（1）设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得

ma=F-μmg①

设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有

v=at0②

当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为

E=Blv③

联立①②③式可得

E=Blt0④

（2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I，根据欧姆定律

I=⑤

式中R为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为

f=BIl⑥

因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得

F–μmg–f=0⑦

联立④⑤⑥⑦式得

R=⑧

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A、验电器的铝箔带负电

B、此实验可以说明光具有粒子性

C、锌版上的电子吸收了光子的能量后，从锌版表面逸出的最大初动能小于光子的能量

D、若改用X光（其频率高于紫外线的频率）照射锌版，则观察到验电器的铝箔会张开

E、若改用激光器发出高亮度的红光（其频率低于紫外线的频率）照射锌版，则观察到验电器的铝箔一定会张开

【题目】一质量为0.5kg的小球，用长为0.4m细绳拴住，在竖直平面内做圆周运动（g取10m/s2）．求

（1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小F1？

（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小F2？

（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小？

【题目】把质量为3kg的石头从20m高的山崖上以30°角向斜上方抛出，抛出的速度v0=5m/s．（不计空气阻力，取g=10m/s2）求：

（1）抛出至落地过程中重力所做的功？

（2）石块落地时的速度是多大？

【题目】一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4 cm，质点A处于波峰位置；t=s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求：

（i）简谐波的周期、波速和波长；

（ii）质点O的位移随时间变化的关系式。

【题目】太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是

A. 各地外行星每年都会出现冲日现象

B. 在2015年内一定会出现木星冲日

C. 天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半

D. 地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短

【题目】1957年第一颗人造卫星上天，开辟了人类宇航的新时代。四十多年来，人类不仅发射了人造地球卫星，还向宇宙空间发射了多个空间探测器。空间探测器要飞向火星等其它行星，甚至飞出太阳系，首先要克服地球对它的引力的作用。理论研究表明，物体在地球附近都受到地球对它的万有引力的作用，具有引力势能，设物体在距地球无限远处的引力势能为零，则引力势能可以表示为，其中G是万有引力常量，M是地球的质量，m是物体的质量，r是物体距地心的距离。现有一个空间探测器随空间站一起绕地球做圆周运动，运行周期为T，要使这个空间探测器从空间站出发，脱离地球的引力作用，至少要对它作多少功？