题目内容
【题目】如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m（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，杆与导轨之间的动摩擦因数为
.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程
A. 杆的速度最大值为
B. 流过电阻R的电量为
C. 恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量
D. 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
【答案】BC
【解析】
设杆的速度最大值为v，此时杆所受的安培力为式
，杆的速度最大时，做匀速运动，受力平衡，则有 F=FA+μmg，联立解得，
．故A错误。流过电阻R的电荷量为
．故B正确。根据动能定理得：恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量。则恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量，故C正确、D错误。
【题目】某同学用如图1所示装置通过两球碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使m1球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把m1球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让m1球仍从位置S由静止开始滚下，和m2球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处．
①请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置（_______________）
②对于实验的操作要求，下列说法正确的是（_____）
A．m1球的质量一定大于m2球的质量，m1球的半径可以大于m2球的半径
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．将小球静止放在的轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平
E. 每次实验中，m1球必须从同一位置静止释放。
F. 本实验必需使用的器材有刻度尺、天平和秒表
③ 在某次实验中，测量出两小球的质量分别为m1、m2，MP的长度是L1，ON的长度是L2，则在实验误差允许范围内，本实验验证动量守恒定律的表达式为_________________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
④如图2，将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。碰撞时难免有能量损失，只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变，它才有可能是我们寻找的不变量。
如图3甲所示，用细线将两个滑块拉近，把弹簧压缩，然后烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动。如图3乙所示，在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架，可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端贴胶布，可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥（图3丙），碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动，这样的碰撞中能量损失很大。
若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m，两遮光片的宽度都为d，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。
状态 | 左侧光电门 | 右侧光电门 | |
甲图 装置 | 碰前 | 无 | 无 |
碰后 | T1 | T2 | |
乙图 装置 | 碰前 | T3 | 无 |
碰后 | 无 | T4 | |
丙图 装置 | 碰前 | T3 | 无 |
碰后 | 无 | T6、T6 |
a．根据实验数据，若采用乙图装置，碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4。若采用丙图装置，碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律，请你判断T4和T6的关系应为T4________T6（选填“>”、“<”或“=”）。
b．利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小__________？如果可以，请根据实验中能够测出的物理量写出表达式__________。
