题目内容

【题目】（14分）如图所示，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l，轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上，甲金属杆恰好处在磁场的上边界处，甲、乙相距也为l．在静止释放两金属杆的同时，对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力，使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a=gsinθ做匀加速直线运动，金属杆乙进入磁场时立即做匀速运动．

（1）求金属杆的电阻R；

（2）若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中，金属杆乙中所产生的焦耳热为Q，求外力F在此过程中所做的功．

【答案】（1）

（2）

【解析】

试题分析：

（1） 在乙尚未进入磁场中的过程中，甲、乙的加速度相同，设乙刚进入磁场时的速度v

v2=2ax

v=

乙刚进入磁场时，对乙根据平衡条件得

（2）设乙从释放到刚进入磁场过程中做匀加速直线运动所需要的时间为tl

l=

设乙从进入磁场过程至刚离开磁场的过程中做匀速直线运动所需要的时间为t2

l=vt2

设乙离开磁场时，甲的速度v′

v′=（gsin）（tl+t2）=

设甲从开始释放至乙离开磁场的过程中的位移为x

根据能量转化和守恒定律得：

练习册系列答案
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【题目】人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的単位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是 。

A. 通过实验证实了电磁波的存在

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D. 通过实验发现了电磁感应的规律

【题目】在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是

A．若小球能运动到x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大

B．带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大

C．若该小球能运动到x4处，则初速度v0至少为

D．若v0为，带电粒子在运动过程中的最大速度为

【题目】某学习小组利用图甲所示的实验装置探究动能定理，气垫导轨放置在桌面上，一端装有光滑的定滑轮，导轨上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端有一拉力传感器通过细线经定滑轮与托盘连接，打点计时器使用的交流电源的周期为T，开始实验时，在托盘中放入适量砝码，用手托住托盘，接通电源待打点计时器稳定工作后松手，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点．


（1）本实验存在一个重大的失误，该失误是： ______ ．
（2）若滑块的质量没有远大于托盘及砝码的总质量，对本实验 ______ 影响（填“有”或“没有”）．
（3）在正确规范操作后，得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，为了探究滑块所受的合力做的功与其动能变化之间的关系，实验时除了需要读出传感器的示数F和测出纸带上s1、s2、s3、s4的长度外，在下列物理量中还应测量的是 ______ ．

A．导轨的长度L B．砝码的质量m C．滑块的质量M

（4）从打点计时器打下点C到打下点E的过程中，若动能定理成立，则F（s2+s3）= ______ ．

【题目】（1）下图螺旋测微器的读数为________mm；

图中游标卡尺的读数是__ cm。

（2）用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=" 50g" 、m2="150g" ，则（结果均保留两位有效数字）

①在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s；

②在打下点“0”到点“5”过程中，系统动能的增量△EK= J，系统势能的减少量△EP = J（计算时g取10 m/s2）。由此得出的结论:___ ____。

③若某同学作出v2/2—h图像如图，则当地的重力加速度g = m/s2。

【题目】一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生衰变而形成了如图所示的两个圆形轨迹，两圆半径之比为1∶16，下列说法正确的是 （ ）

A. 该原子核发生了α衰变

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【题目】如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )

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(2)前4 s内的感应电动势；

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