[题目]如图所示.MN.PQ 为水平放置的平行导轨.通电导体棒 ab 垂直放置在导轨上. 已知导体棒质量为 1kg.长为 2m.通过的电流恒定为 5A.方向如图所示.导体棒与导轨间的动摩擦因数为 0.75.重力加速度为 10m/s2.若使导体棒水平向右匀速运动.要求轨道内所加与导体棒 ab 垂直的匀强磁场最小.则磁场的方向与轨道平面的夹角是 . 相应的磁感应强� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，MN、PQ 为水平放置的平行导轨，通电导体棒 ab 垂直放置在导轨上。已知导体棒质量为 1kg，长为 2m，通过的电流恒定为 5A，方向如图所示，导体棒与导轨间的动摩擦因数为 0.75，重力加速度为 10m/s2。若使导体棒水平向右匀速运动，要求轨道内所加与导体棒 ab 垂直的匀强磁场最小，则磁场的方向与轨道平面的夹角是_____，相应的磁感应强度大小为_____T。

【答案】（1）53°或 127°， 0.6；

【解析】对导体棒进行受力分析，如图所示，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、与运动方向相反的摩擦力，故要使导体棒匀速直线运动，则安培力需为动力，则设磁场方向与轨道平面成θ角向左斜向上，由左手定则可知安培力方向与磁场垂直斜向右上方，如图所示，

则有：BILsinθ=μFN
FN+BILcosθ=mg
联立解得：B= ，故θ=53°时磁感应强度最小，最小值为0.6T.

练习册系列答案

考必胜小学毕业升学考试试卷精选系列答案

（1）求带电粒子进入磁场时的速度大小；

（2）试判断：若在第3个磁场的下面也有一电势差为U0的带电平行板(水平放置，其小孔在第3个磁场最下端的正下方)形成的电场，带电粒子能否按原路返回？请说明原因；

（3）求匀强磁场的磁感应强度大小B；

（4）若将该带电粒子自该磁场中的某个位置以某个速度释放后恰好可在四个磁场中做匀速圆周运动，则该粒子的速度大小v′为多少？

【题目】为减少二氧化碳排放，我市已推出新型节能环保电动车．在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的图象(图中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受阻力恒为电动车重力的0.05倍，重力加速度取10m/s2，则（）

A. 该车启动后，先做匀加速运动，然后做匀速运动

B. 该车启动后，先做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，接着做匀速运动

C. 该车做匀加速运动的时间是1.2 s

D. 该车加速度为0.25 m/s2时，动能是4×104 J

【题目】如图所示，倾角为θ的光滑斜面足够长，一质量为m的小物体，在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过相同的时间t回到斜面底端，若以地面为零势能参考面，则下列说法中正确的是(　　)

A. 物体回到斜面底端的动能为60J

B. 恒力F＝2mgsinθ

C. 撤去力F时，物体的重力势能是45J

D. 动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

【答案】ACD

【解析】试题分析：物体静止开始从斜面底端开始运动知道最后返回斜面底端，此过程斜面光滑没有摩擦力做功，重力做功为0，根据动能定理有Ek-0=WF=60J，选项A对。撤去F前，加速度a=-gsinθ，撤去F后，加速度a'=gsinθ。根据力F撤去前后位移等大反向，判断撤去前后平均速度等大方向，由于撤去前后都是匀变速所以有，整理得a'=3a，即F=mgsinθ，选项B错。撤去力F前，力F做功Fs=mgsinθ·s=60J，重力做功-mgsinθ·s =45J，所以撤出力F时，物体的重力势能是45J选项C对。力F撤去前，合力mgsinθ小于重力沿斜面的分力mgsinθ，即合力做功小于克服重力做功，增加的动能小于增加的重力势能，撤去力F之前一定是重力势能大于动能，最返回斜面时重力势能为0，小于动能，所以动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后选项D对。

考点：动能定理牛顿运动定律

【名师点睛】

【题型】单选题
【结束】
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【题目】将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．测量出小球质量m、平抛运动的竖直位移h(即桌面高度)以及________，就可以测出弹簧被压缩后的弹性势能为________．(结果用测量量表示，已知重力加速度大小为g)．

【题目】如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 1∶2，两端共接有 4 个电阻，其中 R2＝2R1，

R3＝R4＝4R1，现将 a、b 两端接在交流电源上，则下列说法中正确的是

A. R1 两端的电压有效值等于 R2 两端的电压有效值

B. 流过 R1 的电流有效值是流过 R3 的电流有效值的 2 倍

C. R2 两端的电压有效值是 R4 两端的电压有效值的 2 倍

D. 流过 R2 的电流有效值等于流过 R4 的电流有效值

【题目】如图甲所示，半径为r的金属细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为（k>0，且为已知的常量）。

（1）已知金属环的电阻为R。根据法拉第电磁感应定律，求金属环的感应电动势和感应电流I；

（2）麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场。图甲所示的磁场会在空间产生如图乙所示的圆形涡旋电场，涡旋电场的电场线与金属环是同心圆。金属环中的自由电荷在涡旋电场的作用下做定向运动，形成了感应电流。涡旋电场力F充当非静电力，其大小与涡旋电场场强E的关系满足。如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么感应电动势。

图甲图乙

a．请推导证明：金属环上某点的场强大小为；

b．经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。在考虑大量自由电子的统计结果时，电子与金属离子的碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力，其大小可表示为（b>0，且为已知的常量）。已知自由电子的电荷量为e，金属环中自由电子的总数为N。展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型，并在此基础上，求出金属环中的感应电流I。

（3）宏观与微观是相互联系的。若该金属单位体积内自由电子数为n，请你在（1）和（2）的基础上推导该金属的电阻率ρ与n、b的关系式。

【题目】已知霍尔效应中导体两侧电势差U与通电电流I的关系为等，其中k为霍尔系数(常量)、B为磁感应强度、I为电流、d为导体的厚度，如图甲所示。为验证霍尔效应，实验小组准备了电源、开关、滑动变阻器、保护电阻、一块金属板、电流表、静电计、导线等器材。已连接部分电路，如图乙所示，金属板区域的匀强磁场竖直向上。

(1)用笔画线代替导线______，完成图中电路的连接，要求通过金属板的电流从零逐渐增加。开关闭合前，滑片应置于_________(填“最左端”或“最右端”)。

(2)改变滑片的位置，读出电流表的示数，并用静电计测量金属板_______(填“前后”或“上下”)两表面的电势差。

(3)重复步骤(2)，多测几组金属板中U—I的数据，验证霍尔效应中电势差U与电流I的关系，并画出U—I图象。

(4)验证了导体两侧电势差U与通电电流I之间遵循关系后，若将磁场方向改为垂直金属板前表面，测得滑动变阻器在某位置时，电流为I，电压为U，该材料的霍尔系数为k，金属板的各边长度图中已标出，则所加磁场的磁感应强度大小B=___________。

【题目】如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管，右端通过橡胶管与放在水中导热的球形容器连通，球形容器连同橡胶管的容积为V0=90cm3，U形玻璃管中，被水银柱封闭有一定质量的理想气体。当环境温度为O℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16 cm，水银柱上方空气柱长h0=20 cm，（已知大气压强P0 =76cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2）

(i)若对水缓慢加热，应加热到多少摄氏度，两边水银柱高度会在同一水平面上？

(ii)保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水韫，问注入水银的高度多少时右管水银面回到原来的位置？

【题目】氢原子的部分能级如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出不同频率的光。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知，氢原子（）

A. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高

B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光

C. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

D. 频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的

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