题目内容

如图所示，绝缘水平面内固定有一间距d=1 m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC，导轨两端接有阻值分别为R1=3 Ω和R2=6Ω的定值电阻。矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=lT的匀强磁场I和Ⅱ。一质量m=0．2 kg.电阻r=l Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处，在方向水平向右、大小F0 =2 N的恒力作用下由静止开始运动，刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3 m／s，导体棒ab进入磁场Ⅱ后，导体棒ab中通过的电流始终保持不变。导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计。

(1)求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a，；

(2)求两磁场边界EF和MN之间的距离L；

(3)若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去，求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s

的过程中整个回路产生的焦耳热Q。

练习册系列答案
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如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑.开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，对于m、M和弹簧组成的系统（ ）

A. 由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒

B. 当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大

C. 由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动

D. 由于F1、F2等大反向，故系统的动量始终为零

在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率f=50Hz，某次实验选择一条较理想纸带，某同学用毫米刻度尺测量起始点O依次到A、B、C、D、E、F各点的距离分别记作x1，x2，x3，x4，x5，x6，并记录在下表中。

(1)在实验过程中需要用工具进行直接测量的是__________

A．重锤的质量

B．重力加速度

C．重锤下降的高度

D．重锤的瞬时速度

(2)该同学用重锤在OE段的运动来验证机械能守恒定律。已知重锤的质量为1kg，当地的重力加速度g=9. 80 m/s2。则此过程中重锤重力势能的减少量为___J，而动能的增加量为____J。（结果均保留3位有效数字）

(3)另一位同学根据这一条纸带来计算重锤下落过程中的加速度a，为了充分利用记录数据，尽可能减小实验操作和测量过程中的误差，他的计算式应为a=__，代人数据，求得a= __ m/s2（结果保留3位有效数字）。因此，__（填“能”或“不能”）用v=gt求重锤在E点处的速度。

如图所示，固定在倾角为θ=30°的斜面内的两根平行长直 光滑金属导轨的间距为d=l m，其底端接有阻值为R=2 Ω的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中．一质量为m=l kg（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触．现杆在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10 N作用下从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接人电路的电阻为r=2 Ω，导轨电阻不计，重力加速度大小为g = 10 m／s2.则此过程( )

A. 杆的速度最大值为5m／s

B. 流过电阻R的电量为6C

C. 在这一过程中，整个回路产生的焦耳热为17.5 J

D. 流过电阻R电流方向为由c到d

核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险．已知钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为→X++γ，下列有关说法正确的是

A. 衰变发出的γ射线是波长很短的光子，穿透能力很强

B. X原子核中含有92个中子

C. 8个经过24100年后一定还剩余4个

D. 由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量不变

如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m。开始时细绳伸直，物体B静止在桌面上，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h。放手后物体A下落，着地时速度大小为v，此时物体B对桌面恰好无压力。不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是

A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒

B. 弹簧的劲度系数为

C. 物体A着地时的加速度大小为

D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为mgh-mv2

两端开口的U型管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平，水银柱的长度如图中标注所示，水平管内密闭的空气柱的长度为L1＝10cm。在左管内缓慢注入一定量的水银，稳定后右管的水银面比原来高h＝10cm。已知大气压强p0＝76cmHg，（忽略温度的变化）求：

?水平管内密闭的空气柱的长度L2；

?向左管注入的水银柱长度L。

如图，位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知h=2m，，s=，取重力加速度大小。

（1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；

（2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小。

某同学做验证动量守恒定律的实验，将A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机分别在t0=0，t1=△t，t2=2△t，t3=3△t时刻闪光拍照，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，已知x轴上单位长度为L，mA=m，mB=m，向右为正方向，请完成下列填空．

（1）若碰前B静止，则碰撞发生在t=______时刻，碰后B的动量为_______（用m、L、△t表示）；

（2）若碰后B静止，则碰前A的动量为_______，碰前B的动量为_________（用m、L、△t表示）．

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