[题目]如图所示.MN.PQ为光滑平行的水平金属导轨.电阻R=3.0Ω.置于竖直向下的有界匀强磁场中.OO′为磁场边界.磁场磁感应强度B=1.0T.导轨间距L=1.0m.质量m=1.0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨电接触良好.导体棒接入电路的电阻为r=1.0Ω．t=0时刻.导体棒在水平拉力作用下从OO′左侧某处由静止开始以加速度a0=1.0m/s2做匀加速� 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为光滑平行的水平金属导轨，电阻R=3.0Ω，置于竖直向下的有界匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁场磁感应强度B=1.0T，导轨间距L=1.0m，质量m=1.0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨电接触良好，导体棒接入电路的电阻为r=1.0Ω．t=0时刻，导体棒在水平拉力作用下从OO′左侧某处由静止开始以加速度a0=1.0m/s2做匀加速运动， t0=2.0s时刻棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直．

（1）求0～t0时间内棒受到拉力的大小F0及t0时刻进入磁场时回路的电功率P0．

（2）求导体棒t0时刻进入磁场瞬间的加速度a；若此后棒在磁场中以加速度a做匀加速运动至t1=4s时刻，求t0～t1时间内通过电阻R的电量q．

（3）在（2）情况下，已知t0～t1时间内拉力做功W=5.7J，求此过程中回路中产生的焦耳热Q．

【答案】（1）（2）a=0.5m/s2 （3）

【解析】（1）设导体棒在进入磁场前运动的加速度为a0，则

F=ma0

棒在t0时刻速度 v0=a0t0

棒在t0时刻产生的电动势 E=BLv0

电功率

代入数据解得

（2）回路在t0时刻产生的感应电流

棒在t0时刻受到的安培力

根据牛顿定律有 F-FA=ma

代入数据解得 a=0.5m/s2

（3）t1时刻棒的速度 v= v0+a(t1- t0)

由动能定理有

Q =- WA

代入数据解得

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A. A、B两点的线速度大小之比为2∶1

B. B、C两点的角速度大小之比为1∶2

C. A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1

D. A、C两点的向心加速度大小之比为1∶4

【题目】修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧__________（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的_______（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力。

【题目】如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是（）

A. 导体棒MN的最大速度为

B. 导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为

C. 导体棒MN受到的最大安培力为

D. 导体棒MN所受重力的最大功率为

【题目】如图所示，左端带有挡板P的长木板质量为m，置于光滑水平面上，劲度系数很大的轻弹簧左端与P相连，弹簧处于原长时右端在O点，木板上表面O点右侧粗糙、左侧光滑．若将木板固定，质量也为m的小物块以速度v0从距O点L的A点向左运动，与弹簧碰撞后反弹，向右最远运动至B点，OB的距离为3L，已知重力加速度为g．

（1）求物块和木板间动摩擦因数μ及上述过程弹簧的最大弹性势能Ep．

（2）解除对木板的固定，物块仍然从A点以初速度v0向左运动，由于弹簧劲度系数很大，物块与弹簧接触时间很短可以忽略不计，物块与弹簧碰撞后，木板与物块交换速度．

①求物块从A点运动到刚接触弹簧经历的时间t；

②物块最终离O点的距离x．

【题目】在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：

A．取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；

B．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l；

C．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5°），然后由静止释放小球；

D．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．

（1）用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g= _____________________；

（2）若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______________。（选填下列选项前的序号）

A、测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长

B、摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长

C、测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期

D、摆球的质量过大

（3）在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图象法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=__________________。

（4）这位同学查阅资料得知，单摆在最大摆角θ较大时周期公式可近似表述

为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系，他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知，

若图乙中的纵轴表示的是则图线延长后与横轴交点的横坐标为____________________。

【题目】2016年1月5日上午，国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的嫦娥三号探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”，附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名，是以中国元素命名的月球地理实体达到22个。质量为的人造地球卫星与月心的距离为r时，重力势能可表示为，其中G为引力常量，M为月球质量。若“嫦娥三号”在原来半径为的轨道上绕月球做匀速圆周运动，由于受到及稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为，已知：月球半径为，月球表面的重力加速度为g0，地球表面的重力加速度为g，此过程中因摩擦而产生的热量为