题目内容

【题目】如图所示的光滑导轨，由倾斜和水平两部分在MM'处平滑连接组成。导轨间距为L，水平部分处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，倾斜导轨连接阻值为R的电阻。现让质量为m、阻值为2R的金属棒a从距离水平面高度为h处静止释放。金属棒a到达磁场中OO'时，动能是该金属棒运动到MM'时动能的，最终静止在水平导轨上。金属棒a与导轨接触良好且导轨电阻不计，重力加速度g＝10m/s2。以下说法正确的是（ ）

A.金属棒a运动到MM'时回路中的电流大小为

B.金属棒a运动到OO'时的加速度大小为

C.金属棒a从h处静止下滑到在水平导轨上静止过程中，电阻上产生的焦耳热为mgh

D.金属棒a若从h处静止释放，在它运动的整个过程中，安培力的冲量大小是，方向向左

【答案】ACD

【解析】

A．金属棒从静止运动到的过程中，根据机械能守恒可得

解得金属棒运动到时的速度为

金属棒运动到时的感应电动势为

金属棒运动到时的回路中的电流大小为

故A正确；

B．金属棒到达磁场中时的速度为

金属棒到达磁场中时的加速度大小为

故B错误；

C．金属棒从处静止下滑到在水平导轨上静止过程中，根据能量守恒可得产生的焦耳热等于重力势能的减小量，则有

电阻上产生的焦耳热为

故C正确；

D．金属棒从处静止下滑到在水平导轨上静止过程中，规定向右为正方向，根据动量定理可得

可得

在它运动的整个过程中，安培力的冲量大小是，方向向左，故D正确；

故选ACD。

练习册系列答案
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【题目】某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：

（1）先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O。

（2）将木板向右平移适当距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕B。

（3）把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，与b球相碰后，两球撞在木板上，并在记录纸上留下压痕A和C。

①本实验中小球a、b的质量大小关系是ma______mb．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

②放上被碰小球，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为______点。

③记录纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3，若两球碰撞动量守恒，且为弹性碰撞，则y1、y2和y3之间关系式应为______。

【题目】如图甲所示是我国一项传统的体育活动“空竹”，将“空竹”搁置于两轻杆间的细线上，然后用两手提拉两杆，“空竹”就会在线上来回滚动，非常具有趣味性和锻炼性。现假设某老人正在玩“空竹”，如图乙所示，开始时两手在同一高度，且始终保持两手间水平距离不变，如不考虑细线与“空竹”间的摩擦，则下列说法正确的是(　　)

A.将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时右侧细线的拉力大于左侧细线的拉力

B.将右侧轻杆提高，待“空竹”静止时细线的拉力大于开始时细线的拉力

C.不管将哪侧轻杆提高，待“空竹”静止时其左右两侧细线与竖直方向的夹角都相等

D.如果将两手的水平距离增大，待“空竹”静止时细线的张力将减小

【题目】如图所示为一种质谱仪的工作原理图，圆心角为90°的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，所有带电粒子经加速电压U加速后从小孔C射出，由磁场边界OP上N点垂直OP进入磁场区域，然后均从边界OQ射出，ON=l，不计粒子重力。

(1)若由静止开始加速的某种粒子X从边界OQ射出时速度方向与OQ垂直，其轨迹如图中实线所示，求该粒子的比荷；

(2)若由静止开始加速的另一种粒子Y，其比荷是X粒子比荷的，求该粒子在磁场区域中运动的时间t。

【题目】如图，质量为m、带电荷量为＋2q的金属块a，在绝缘光滑水平台面上以水平初速度v0向右匀速运动，正碰完全相同的不带电的静止金属块b，碰后金属块b从高台上水平飞出，金属块a恰好无初速度下落(金属块a，b均可视为质点)。已知在足够高的光滑高台边缘右边空间中存在水平向左的匀强电场(电场区域足够大)。场强大小E＝，碰撞前后两金属块之间的库仑力不计，空气阻力不计。则（ ）

A.在水平台面上碰后金属块b带电荷量为＋2q

B.在水平台面上碰撞后金属块b的速度为

C.第一次碰撞后两金属块不可能发生第二次碰撞

D.碰撞后运动过程中金属块b距高台边缘的最大水平距离

【题目】如图所示，水平传送带与固定斜面平滑连接，质量为m＝1kg的小物体放在斜面上，斜面与水平方向的夹角为θ＝37°，若小物体受到一大小为F＝20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物体从斜面底端A由静止向上加速滑动。当小物体到达斜面顶端B时，撤去拉力F且水平传送带立即从静止开始以加速度a0＝1m/s2沿逆时针方向做匀加速运动，当小物体的速度减为零时刚好滑到水平传送带的右端C处。小物体与斜面及水平传送带间的动摩擦因数均为＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB间距离L＝5m，导槽D可使小物体速度转为水平且无能量损失，g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

(1)小物体运动到B点的速度

(2)小物体从A点运动到C点的时间

(3)小物体从B点运动到C点的过程中，小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量Q

【题目】如图甲所示，正方形导线圈abcd放在与线圈平面垂直的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．已知线圈共100匝，边长为10 cm，总电阻为0.1 Ω．下列说法正确的是

A.在t=1 s时，导线圈产生的感应电动势为0.1V

B.在0～2 s内，通过导线横截面的电荷量2C

C.在2～3 s内，导线圈有收缩的趋势

D.在2～3 s内，导线圈中产生的焦耳热为40J

【题目】图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺的导线补接完整。

（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能现的情况有：（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）

①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将______。

②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针______。

【题目】气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，也可以用来研究功能关系。如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m。

（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=________cm。

（2）利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为Δt，则弹簧对滑块所做的功为________。(用题中所给字母表示)

（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数，关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据(滑块都能通过光电门)，并绘出图像，如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的动摩擦因数为________。

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