[题目]如图甲所示.两根光滑的平行金属导轨MN.PQ相距d =0.5m.导轨与水平面成=37°放置.斜面内匀强磁场的磁感应强度B1=1T.方向垂直导轨平面向下.质量为m=0.1kg的导体棒ab垂直于MN.PQ放在导轨上.与导轨接触良好.导轨间接有R=0.5的电阻.其它电阻均不计.整个运动过程中棒ab一直与导轨垂直.取sin37°=0.6.(1)将棒ab由静止释� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图甲所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ相距d =0.5m，导轨与水平面成=37°放置，斜面内匀强磁场的磁感应强度B1=1T，方向垂直导轨平面向下，质量为m=0.1kg的导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，与导轨接触良好，导轨间接有R=0.5的电阻，其它电阻均不计。整个运动过程中棒ab一直与导轨垂直，取sin37°=0.6。

（1）将棒ab由静止释放，假设导轨足够长，求棒ab能到达的最大速度；

（2）如图乙所示，将电阻换成C=2F的电容(击穿电压较高)，将棒ab由静止释放，导体棒运动到Q、N时的速度v=4m/s，求释放时棒ab离Q、N点的距离；

（3）如图丙所示，在第（2）问的基础上在Q、N处各接上一根相互平行的足够长的水平光滑金属导轨QR、NS，QR与PQ在同一竖直面内，在与QN平行的GH边界右侧导轨间有竖直向下的匀强磁场B2=0.5T， QG间导轨表面有绝缘光滑膜，棒ab经过QN时速度大小v=4m/s保持不变，求最终电容器上所带的电量。

【答案】（1）1.2m/s；（2）8m；（3）C

【解析】

（1）棒ab到达最大速度时回路中的电流

分析棒ab受力有

mg=B1Id

解得能到达的最大速度v=1.2m/s。

（2）设在极短时间t内，回路中电流

i====

对棒ab，根据牛顿第二定律

mg-B1id=ma

解得棒ab的加速度a=1m/s2，即棒ab做匀加速直线运动，由v2=2ax可得释放时棒ab离Q、N点的距离

x=m=8m

（3）棒ab在水平导轨极短时间t内，根据动量定理

B2idt=mv

由进入B2到最后匀速运动的过程中，速度由v到v，由动量定理

B2dq=mv

B2dq=m(v-v)

另有

q=B1dvC-B2dvC

q= B2dvC

解得最终电容器上所带的电量q=C。

答：（1）棒ab能到达的最大速度为1.2m/s；（2）释放时棒ab离Q、N点的距离为8m；（3）最终电容器上所带的电量q=C。

练习册系列答案

(1)B滑块至少要以多大速度向前运动；

(2)如果滑块A恰好能过C点，滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少。

【题目】一轻质弹簧，一端固定在墙上，另一端连一小物块，小物块放在动摩擦因数为μ的水平面上，弹簧处在自然状态，小物块位于O处。现用手将小物块向右移到A处，然后从静止释放小物块，小物块开始运动，则（）

A.小物块一定停在O点

B.小物块停止以后所受的摩擦力必不为0

C.小物块无论停在O点的左边还是右边，停前所受的摩擦力方向和停后所受摩擦力的方向两者可能相同，也可能相反

D.小物块在由右边最远处回到O点的过程中，速度的大小总是增大

【题目】如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l＝0.50 m，一端接有阻值R＝1.0 Ω的电阻．质量m＝0.10 kg的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直，电阻r＝0.25 Ω.整个装置处于磁感应强度B＝1. 0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．t＝0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示．电路中其他部分电阻忽略不计，g取10 m/s2.求：

(1)4.0 s末金属棒ab瞬时速度的大小；

(2)3.0 s末力F的瞬时功率；

(3)已知0～4.0 s时间内电阻R上产生的热量为0.64 J，试计算F对金属棒所做的功．

【题目】小程同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，如图所示，在桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上的某一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画出)，木板上放一-张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。桌子边缘钢球经过的地方挂一条重锤线。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，去探究钢球在水平方向的运动特点。

（1）为完成该实验，除图中的器材外，还需要的一件实验器材是___；

（2）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某-确定值y1，测量小球在木板上的落点与重锤线之间的距离x1；改变木板高度，使木板上表面与平桌面的距离为y2，再次让小球按要求从斜面上滚下，测量小球在木板上的落点与重锤线之间的距离x2。若y2=4y1，那么x2=__，则可说明小球在水平方向上做匀速直线运动。

（3）有关该实验的以下说法中正确的是__

A.斜面和桌面必须光滑

B.钢球每次应从斜面上同一位置由静止滚下

C.桌面边缘必须切线水平

（4）仅用以上的实验器材，___ (填 “能”或“不能”)通过实验来验证小球在平抛运动过程中机械能守恒。

【题目】某小船在河宽为d，水速恒定为v的河中渡河，第一次用最短时间从渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v1，所用时间为t1；第二次用最短航程渡河从同一渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v2，所用时间为t2，结果两次恰好抵达对岸的同一地点，则

A. 第一次所用时间t1=B. 第二次所用时间t2=

C. 两次渡河的位移大小为D. 两次渡河所用时间之比

【题目】一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，从某时刻开始刹车并计时，此后一段时间内，汽车的位移随时间变化的函数关系式为x＝20t-2t2，则下列说法正确的是（）

A.汽车做匀速运动时的速度为10m/s

B.汽车在该段时间内的加速度为4m/s2

C.从计时开始，汽车在6s内的位移为50m

D.从计时开始，汽车在6s内的平均速度为8m/s

【题目】卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．

设航天器中还有刻度尺、秒表等基本测量工具．

(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是______________．

(2)在物体运动周期T已知的情况下，实验还需要测量的物理量是________．

(3)待测质量的表达式为m=________.

【题目】验证牛顿第二定律（本小题计算均保留两位有效数字）

(1)如图所示是甲同学在校园实验室按照图甲实验时得到的一条纸带（实验中交流电源的频率为50Hz），依照打点的先后顺序取计数点为1、2、3、4、5、6、7，相邻两计数点间还有4个点未画出，测得：S1=1.42cm ，S2=1.91cm ，S3=2.40cm ，S4=2.91cm ，S5=3.43cm ，S6=3.92cm.

填空：打第2个计数点时纸带的速度大小v2=_______ m/s；.物体的加速度大小a=_______m/s2.

(2)乙同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图乙所示的a-F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是________．（选填选项前的字母）

A.木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小

B.木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大

C.小车质量远大于砂和砂桶的质量

D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量

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