題目列表(包括答案和解析)
圖6，金屬棒P從高h處以速度v0沿光滑弧形平行導軌下滑，進入軌道的水平部分后，在自下而上垂直于導軌平面的勻強磁場中運動，磁感應強度為B.在軌道的水平部分原來靜止放著另一根金屬棒Q，已知mP∶mQ=3∶4，假設導軌足夠長.試問:
（1）當P棒進入磁場后，P、Q棒各做什么運動？?
（2）P棒剛進入磁場時，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）在整個過程中回路中消耗的電能是多少？（已知mP）
圖6
（1）當P棒進入磁場后，P、Q棒各做什么運動？?
（2）P棒剛進入磁場時，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）在整個過程中回路中消耗的電能是多少？（已知mP）
光滑平行金屬導軌M、N水平放置，導軌上放置著一根與導軌垂直的導體棒PQ．導軌左端與由電容為C的電容器、單刀雙擲開關(guān)和電動勢為E的電源組成的電路相連接，如圖所示．在導軌所在的空間存在方向垂直于導軌平面的勻強磁場（圖中未畫出）．先將開關(guān)接在位置a，使電容器充電并達到穩(wěn)定后，再將開關(guān)撥到位置b．導體棒將會在磁場的作用下開始向右運動，設導軌足夠長．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軌HGDEF，EF∥GH，DE=EF=DG=GH=EG=L．一質(zhì)量為m足夠長導體棒AC垂直EF方向放置于在金屬導軌上，導軌與導體棒單位長度的電阻均為r．整個裝置處在方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中．現(xiàn)對導體棒AC施加一水平向右的外力，使導體棒從D位置開始以速度v0沿EF方向做勻速直線運動，導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸．
1.求導體棒運動到FH位置，即將離開導軌時，FH兩端的電勢差．
2.關(guān)于導體棒運動過程中回路產(chǎn)生感應電流，小明和小華兩位同學進行了討論．小明認 為導體棒在整個運動過程中是勻速的，所以回路中電流的值是恒定不變的；小華則認 為前一過程導體棒有效切割長度在增大，所以電流是增大的，后一過程導體棒有效切 割長度不變，電流才是恒定不變的．你認為這兩位同學的觀點正確嗎?請通過推算證 明你的觀點．
3.求導體棒從D位置運動到EG位置的過程中，導體棒上產(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)變化很小（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，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，有一處畫錯不給分（2分）
（4）
（2分）
（5）盡可能多測幾組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行時速度
③（2分）
飛船在運行的周期
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行時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)生的感應電動勢
① （3分）
回路中產(chǎn)生的感應電流
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）金屬棒剛進入水平導軌時加速度最大，此時感應電動勢
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
此時金屬棒做減速運動，加速度大小為am，則
⑦（2分）
解得
⑧（2分）
19．（17分）參考解答：
（1）設由A點運動到C點經(jīng)歷的時間為t，則有
①（1分）
以a表示粒子在電場作用下的加速度，有
qE=ma ②（1分）
③（1分）
解得
④（1分）
（2）設粒子從C點進入磁場時的速度為v，v垂直于x 軸的分量
⑤（1分）
⑥（1分）
設粒子經(jīng)過C點時的速度方向與x軸夾角為
，則有
即
⑦（1分）
（2）粒子從C點進入磁場后在磁場中做半徑為R的圓周運動。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點離開磁場。⑩（1分）
設圓心為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）
因為
，因此粒子在磁場區(qū)域中運動了
周，經(jīng)過的時間為
⒀（1分）
解得
⒁（2分）
20．（19分）參考解答：
設A、B、C三者的質(zhì)量都為m，從開始到C、A的速度達到相等這一過程所需時間為t．
對C，由牛頓定律和運動學規(guī)律有
①（2分）
對A，由牛頓定律和運動學規(guī)律有
②（2分）
對B，由牛頓定律和運動學規(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B和A保持相對靜止一起運動，此時對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保持相對靜止一起運動．
⑦（2分）
設C最后停在車板上時，共同的速度為vt，由動量守恒定律可得
⑧（1分）
可得vt＝0
這一過程，對C，由動能定理有
⑨（1分）
對B和A整體，由動能定理有
⑩（1分）
解得C和A的位移分別是
（向右），
（向左）
⑾（2分）
這樣，C先相對于車板向左移動
，然后又相對于車板向右移動
，恰好回到原來的位置．即滑塊C最后停在車板右端． ⑿（2分）
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