題目列表(包括答案和解析)
圖6，金屬棒P從高h(yuǎn)處以速度v0沿光滑弧形平行導(dǎo)軌下滑，進(jìn)入軌道的水平部分后，在自下而上垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在軌道的水平部分原來(lái)靜止放著另一根金屬棒Q，已知mP∶mQ=3∶4，假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng).試問:
（1）當(dāng)P棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，P、Q棒各做什么運(yùn)動(dòng)？?
（2）P棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，P、Q兩棒加速度之比為多少？?
（3）若兩棒始終沒有碰撞，求P和Q的最大速度；?
（4）在整個(gè)過程中回路中消耗的電能是多少？（已知mP）
圖6
（1）當(dāng)P棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，P、Q棒各做什么運(yùn)動(dòng)？?
（2）P棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，P、Q兩棒加速度之比為多少？?
（3）若兩棒始終沒有碰撞，求P和Q的最大速度；?
（4）在整個(gè)過程中回路中消耗的電能是多少？（已知mP）
光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，導(dǎo)軌上放置著一根與導(dǎo)軌垂直的導(dǎo)體棒PQ．導(dǎo)軌左端與由電容為C的電容器、單刀雙擲開關(guān)和電動(dòng)勢(shì)為E的電源組成的電路相連接，如圖所示．在導(dǎo)軌所在的空間存在方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）．先將開關(guān)接在位置a，使電容器充電并達(dá)到穩(wěn)定后，再將開關(guān)撥到位置b．導(dǎo)體棒將會(huì)在磁場(chǎng)的作用下開始向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．則以下說法中正確的是（ �。�如圖所示，在水平面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌HGDEF，EF∥GH，DE=EF=DG=GH=EG=L．一質(zhì)量為m足夠長(zhǎng)導(dǎo)體棒AC垂直EF方向放置于在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r．整個(gè)裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒AC施加一水平向右的外力，使導(dǎo)體棒從D位置開始以速度v0沿EF方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸．
1.求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到FH位置，即將離開導(dǎo)軌時(shí)，FH兩端的電勢(shì)差．
2.關(guān)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，小明和小華兩位同學(xué)進(jìn)行了討論．小明認(rèn) 為導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中是勻速的，所以回路中電流的值是恒定不變的；小華則認(rèn) 為前一過程導(dǎo)體棒有效切割長(zhǎng)度在增大，所以電流是增大的，后一過程導(dǎo)體棒有效切 割長(zhǎng)度不變，電流才是恒定不變的．你認(rèn)為這兩位同學(xué)的觀點(diǎn)正確嗎?請(qǐng)通過推算證 明你的觀點(diǎn)．
3.求導(dǎo)體棒從D位置運(yùn)動(dòng)到EG位置的過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱．
13．（10分）（1）ADEF．（2）不變；放．（每空2分）
14．（10分）（1）ACE．（2）0.4 ；y軸正方向．（每空2分）
15．（11分）
（1）右端（1分），vA
＝
（2）G，B（每空2分）
（3）
（2分）
16．（13分）
電壓表讀數(shù)變化很�。�1分），新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很�。�2分）
（1）防止變阻器電阻過小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞（或限制電流，防止電源短路）. （2分）
（2）R1（2分）
（3）如圖所示，有一處畫錯(cuò)不給分（2分）
（4）
（2分）
（5）盡可能多測(cè)幾組U、I值，分別求出每組
的E、r值，最后求平均值（或作U-I 圖像
利用圖線在坐標(biāo)軸上截距求出E、r）.（2分）
17．（16分）參考解答：
（1）用M表示地球質(zhì)量，m表示飛船質(zhì)量，由萬(wàn)有引力定律和牛頓定律得
①（3分）
地球表面質(zhì)量為m0的物體，有
② （3分）
解得飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度
③（2分）
飛船在運(yùn)行的周期
④（2分）
解得
⑤（2分）
（2）第一宇宙速度v1滿足
⑥（2分）
因此飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度與第一宇宙速度的比值
⑦（2分）
18．（16分）參考解答：
（1）金屬棒下滑產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
① （3分）
回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流
②（2分）
棒勻速下滑，安培力等于重力沿斜面的分力
③（3分）
可解得棒勻速下滑的速度
④（2分）
（2）金屬棒剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)加速度最大，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
⑤（1分）
安培力大小為
⑥（1分）
安培力方向與水平方向成θ角斜向右
此時(shí)金屬棒做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為am，則
⑦（2分）
解得
⑧（2分）
19．（17分）參考解答：
（1）設(shè)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，則有
①（1分）
以a表示粒子在電場(chǎng)作用下的加速度，有
qE=ma ②（1分）
③（1分）
解得
④（1分）
（2）設(shè)粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，v垂直于x 軸的分量
⑤（1分）
⑥（1分）
設(shè)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸夾角為
，則有
即
⑦（1分）
（2）粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。則有
⑧（1分）
將
代入可解得
⑨（1分）
由于
，因此粒子從y軸上的D點(diǎn)離開磁場(chǎng)。⑩（1分）
設(shè)圓心為P，
。用
表示
與y軸的夾角，由幾何關(guān)系得
⑾（3分，其中圖占2分）
解得
即
⑿（1分）
因?yàn)?sub>
，因此粒子在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)了
周，經(jīng)過的時(shí)間為
⒀（1分）
解得
⒁（2分）
20．（19分）參考解答：
設(shè)A、B、C三者的質(zhì)量都為m，從開始到C、A的速度達(dá)到相等這一過程所需時(shí)間為t．
對(duì)C，由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有
①（2分）
對(duì)A，由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有
②（2分）
對(duì)B，由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有
③（2分）
C和B恰好發(fā)生碰撞，有
由以上各式解得初速度
④（2分）
A、B、C三者的位移和末速度分別為
（向左），
（向右），
（向左） ⑤（2分）
（向左），
（向右） ⑥
C和B發(fā)生碰撞時(shí)兩者的速度立刻互換，則碰撞后C和B的速度各為
（向右），
（向左）
碰撞后B和A的速度相等，設(shè)B和A保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)B和A整體有
隔離B，則B受到的摩擦力為
可得
，說明B和A保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)．
⑦（2分）
設(shè)C最后停在車板上時(shí)，共同的速度為vt，由動(dòng)量守恒定律可得
⑧（1分）
可得vt＝0
這一過程，對(duì)C，由動(dòng)能定理有
⑨（1分）
對(duì)B和A整體，由動(dòng)能定理有
⑩（1分）
解得C和A的位移分別是
（向右），
（向左）
⑾（2分）
這樣，C先相對(duì)于車板向左移動(dòng)
，然后又相對(duì)于車板向右移動(dòng)
，恰好回到原來(lái)的位置．即滑塊C最后停在車板右端． ⑿（2分）
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