题目内容
如图所示，两根平行金属导轨MN,PQ相距为d =1.0m，导轨平面与水平面夹角为a=300导轨上端跨接一定值电阻R=1.6Ω,导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中。金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触,其长刚好也为d、质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω,距导轨底端s1=3.75m另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为
，从轨道最低点以速度v0=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰（碰撞时间极短），碰后金属棒沿导轨上滑s2=0.2m后再次静止，测得此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J己知两棒与导轨间的动摩擦因数均为.
，g取10m/s2,求：
(1) 碰后瞬问两棒的速度；
(2) 碰后瞬间金属棒的加速度；
(3) 金属棒在导轨上运动的时间。
解：(1)设金属棒碰后的速度为
，
为金属棒克服安培力做的功
对金属棒碰后的过程，由动能定理：
① （2分）
再由功能关系，
② （2分）
得 
（1分）
设绝缘棒与金属棒碰前的速度为
，对绝缘棒在导轨上滑动过程，由动能定理
③ （2分）
得 
（1分）
设绝缘棒碰后的速度为
，选沿导轨向上的方向为正方向，
两棒碰撞过程，由动量守恒定律：
④ （2分）
得 
m/s，负号表示方向沿导轨向下 （1分）
（2） 碰后金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
，
⑤ （1分）
回路中的感应电流
⑥ （1分）
安培力的大小
⑦ （1分）
设金属棒的加速度为a，对金属棒，由牛顿第二定律：
⑧ （1分）
联立⑤⑥⑦⑧解出：
m/s2，方向沿导轨平面向下 （1分）
（3） 设金属棒在导轨上运动时间为t，在此运动过程中，安培力的冲量大小为
，沿导轨方向由动量定理： 
⑨ （2分）
⑩ (1分)
由闭合电路欧姆定律：
(1分)
由法拉第电磁感应定律：
（1分）
联立⑨⑩
解得：
s （1分）
解析
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导轨间动摩擦因数均为u;当导体棒cd在水平 恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金 属导轨的电阻不计;已知重力加速度为g)求：
的金属棒
水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上，并始终与导轨保持良好接触，导轨间距为L，导轨下端接一阻值为
的电阻，其余电阻不计。在空间内有垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度大小只随竖直方向
变化，变化规律
，
为大于零的常数。质量为
的物体静止在倾角θ=30°的光滑斜面上，并通过轻质光滑定滑轮和绝缘细绳与金属相连接。当金属棒沿
位置由静止开始向上运动
时，加速度恰好为0。不计空气阻力，斜面和磁场区域足够大，重力加速度为
。求：
封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，大气压恒为p0，容器的横截面积为S，密封气体的压强是 ，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，在此过程中密闭气体的内能增加 。
(2)（4分）沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处。在t1=0.5s时，质点P此后恰好第二次处于波峰位置；则t2= s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t3=0.9s时，质点P的位移为__ ____cm。 
（3）(4分) 如图所示，透明介质球球心位于O，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质的C点，DC与AB的距离H=
R/2，若DC光线进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质的折射率。
)俘获一个质量为m2的质子后衰变为两个
粒子，
粒子以初动能E0与质量M的金核发生对心碰撞。若金核初时静止且自由，求
封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，大气压恒为p0，容器的横截面积为S，密封气体的压强是 ，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，在此过程中密闭气体的内能增加 。
(2)（4分）沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处。在t1=0.5s时，质点P此后恰好第二次处于波峰位置；则t2=
s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t3=0.9s时，质点P的位移为__ ____cm。 
（3）(4分) 如图所示，透明介质球球心位于O，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质的C点，DC与AB的距离H=
R/2，若DC光线进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质的折射率。
)俘获一个质量为m2的质子后衰变为两个
粒子，
粒子以初动能E0与质量M的金核发生对心碰撞。若金核初时静止且自由，求