题目内容

如下图所示，一个“U”形金属导轨PMNQ，其质量为M＝2 kg，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为m＝0.6 kg的金属棒CD与MN边平行放置在导轨上，CD边左边靠着固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左运动。匀强磁场以图中虚线为界，左侧的磁场B1方向竖直向上(区域无限大)，右侧的磁场B2方向水平向左，磁感应强度的大小都是0.80 T，如图所示。导轨MN段长为0.50 m，电阻为0.40 Ω，金属棒CD的电阻是0.40 Ω，其余电阻不计，CD与导轨间的动摩擦因数为0.20。若在导轨上作用一个方向水平向左，大小为2.4 N的恒力，设导轨足够长，取g＝10 m/s2。

求：导轨运动过程中的最大加速度和最大速度。

0.6 m/s2      5 m/s

解析：对导轨：E＝B1Lv

I＝

F安1＝B1IL＝

对CD∶F安2=B2IL=

所以，导轨所受的摩擦力为：f＝μ(mg＋F安2)＝μmg＋

导轨的加速度为：a＝(1＋μ)

所以，当v＝0时，amax＝＝0.6 m/s2

当a＝0时，vmax＝＝5 m/s


练习册系列答案
相关题目
（2012?深圳二模）（1）甲、乙都是使用电磁打点计器验证机械能，恒定律的实验装置图．

①较好的装置是
甲
甲
 （填“甲”或“乙”）．
②打点汁时器必须接
低压
低压
（填“髙压”或“低压”）交流电源．
③丙图是采用较好的装置进行实验的，如果发现第1、2两点之间的距离大约为4mm，这是因为实验时
先释放纸带，后接通电源
先释放纸带，后接通电源
；如果出现这种情况，则打第6点时重物的重力势能与动能的关系为
C
C
（选填序号）：
A．mgl=
ms2
8T2
    B．mgl＞
ms2
8T2
   C．mgl＜
ms2
8T2

（2）用伏安法测一个蓄电池的电动势E和内电阻r．现有器材：电流表（量程60mA，内阻约为1OΩ ）；电压表（量程1OV，内阻约20KΩ ）；热敏电阻（80Ω-200Ω ）；5杯温度分别为200C、400C、600C、800C、1000C的水；开关一个；导线若干．
①有一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物，如下图所示，请用笔画线代替导线把电压表接人电路．

②下表为该同学用热敏电阻插入不同温度的水时测得的数据，他把这些数据画出如下U-I图线，由该图线可得蓄电池的电动势
6.1V（5.8～6.2都可以）
6.1V（5.8～6.2都可以）
V，内电阻
21Ω（19～21都可以）
21Ω（19～21都可以）
Ω（保留二位有效数字）．

t/0c 20 40 60 80 100
I/mA 26.1 33.3 40.0 46.2 52.2
U/V 5.48 5.33 5.20 5.08 4.96
③利用以上数据还可以粗略算出热敏电阻的阻值，发现随着温度的升高，热敏电阻的阻值将会变
小
小
 （填“小”或“大”）．
Ⅰ．某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、…、L7．
（1）下表记录的是该同学测出的8个值：
代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 6.85 8.60 10.30 12.10 14.05
根据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量的数值为
 
 cm．
（2）根据以上数据，求出弹簧的劲度系数k=
 
N/m．（g取9.8m/s2）
Ⅱ．现要测量某电源的电动势和内阻，备有以下器材：
电源E（电动势小于3V，内阻小于1Ω，最大允许电流1A）
电压表V （量程3V的理想电压表）
电阻箱R（调节范围0-99.99Ω，）
定值电阻R0  （阻值等于2.00Ω）
导线若干，电键S个
（1）将图1所示的实物连接成实验电路．
（2）闭合开关，调节电阻箱的阻值R．读出电压表相应的示数U，如下图所示，为了比较
准确方便的得出实验结论，现用作图法处理数据，图线纵坐标表示电压表读数U，则图线的横坐标应选用
 
．
A．R       B．
1
R
       C．
U
R
       D．
R
U
R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00
U/V 1.90 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35
（3）根据上表数据以及第二问中选取的横坐标，某同学选取合适的标度作出了图2中所示的图线（其中横轴的物理含义和标度未标出），则由图线可得：E=
 
V； r=
 
Ω．（保留两个有效数字）精英家教网
Ⅲ．如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象．则：精英家教网
（1）由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度为
 
；
（2）若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一个）
 
．

如下图所示，一个“U”形金属导轨PMNQ，其质量为M＝2 kg，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为m＝0.6 kg的金属棒CD与MN边平行放置在导轨上，CD边左边靠着固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左运动。匀强磁场以图中虚线为界，左侧的磁场B1方向竖直向上(区域无限大)，右侧的磁场B2方向水平向左，磁感应强度的大小都是0.80 T，如图所示。导轨MN段长为0.50 m，电阻为0.40 Ω，金属棒CD的电阻是0.40 Ω，其余电阻不计，CD与导轨间的动摩擦因数为0.20。若在导轨上作用一个方向水平向左，大小为2.4 N的恒力，设导轨足够长，取g＝10 m/s2。

求：导轨运动过程中的最大加速度和最大速度。

如下图所示，一个质量为m、电量为e的静止质子，经电压为U的电场加速后，射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内.在MN内，有n块互成直角、长为L的硬质塑料板（不导电，宽度很窄，厚度不计）.

    （1）求质子进入磁场时的速度v0：

（2）若质子进入磁场后与每块塑料板碰撞后均没有能量损失，求质子穿过磁场区域所需的时间t；

        

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