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    如图所示，质量为m，阻值为R的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，U形导轨的顶端连接一个阻值为R的电阻，导轨平面与水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中．现给导体棒沿导轨向上的初速度，在导体棒上升到最高点的过程中电阻上产生了的热量，返回过程中，导体棒在到达底端前已经做匀速运动，速度大小为．导轨电阻不计，重力加速度为g．求：

    (1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电热；
    (2)导体棒上升的最大高度．
    (3)导体棒在底端开始运动时的加速度大小；

    ．（1）（2）（3）

    解析试题分析：（1）根据能量守恒定律，得 ①
    （2）设上升的最大高度为h，由动能定理
      ②
    电阻R上产生的热量为，导体棒与电阻的阻值相等，则整个回路上升过程中产生的热量为2， ③

    （3）在底端，设棒上电流为I，加速度为a，由牛顿第二定律，则：
     ④
    由欧姆定律，得 ⑤
     ⑥
    ∵棒到达底端前已经做匀速运动
     ⑦
    以上方程联立可得
    考点：此题为综合性题目，考查法拉第电磁感应定律及能量守恒定律、牛顿第二定律、动能定理等知识点。同时考查学生综合运用知识的能力。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，质量为M ="2.0" kg的小车A静止在光滑水平面上，A的右端停放有一个质量为m ="0.10" kg带正电荷q ="5.0" ´10-2 C的小物体B，整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =2.0T的匀强磁场。现从小车的左端，给小车A一个水平向右的瞬时冲量I ="26" N·s，使小车获得一个水平向右的初速度，此时物体B与小车A之间有摩擦力作用，设小车足够长，g 取10m/s2。求：

    （1）瞬时冲量使小车获得的动能Ek；
    （2）物体B的最大速度vm，并在v-t坐标系中画出物体B的速度随时间变化的示意图像；
    （3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能Ｅ热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直角三角形MNL内存在垂直于xOy平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，三角形的一直角边ML长为6a，落在y轴上，∠NML = 30°，其中位线OP在x轴上.电子束以相同的速度v0从y轴上-3a≤y≤0的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场，已知从y轴上y=-2a的点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过点.若在直角坐标系xOy的第一象限区域内，加上方向沿y轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q.忽略电子间的相互作用，不计电子的重力.试求：

    （1）电子的比荷；
    （2）电子束从+y轴上射入电场的纵坐标范围；
    （3）从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    宽度为L，足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为θ，匀强磁场磁 感应强度为B，方向垂直于导轨向上，范围足够大，导轨的上端连着一个阻值为R的电阻，下端连着一个阻值为2R的电阻，导轨电阻不计。金属棒ab长为L，质量为m，电阻也为R，垂直地放在导轨上。在某一平行于导轨向上的恒力(图中未画出)的作用下，ab棒从静止开始沿导轨向上运动，最后达到稳定的运动状态。整个过程中，通过斜面底端电阻2R的最大电流为I，求：

    (1)通过ab棒的最大电流；(2)ab棒的最大加速度；(3)ab棒的最大速度。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界，一束电子（电量为e，质量为m，重力不计）由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B，磁场边界宽度为d，电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°。求：

    （1）电子在磁场中运动的时间t；
    （2）若改变PQ间的电势差，使电子刚好不能从边界Ⅲ射出，则此时PQ间的电势差U是多少？ 

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在坐标系xOy中，y轴右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一有界匀强磁场，其上、下边界无限远，右边界为y轴、左边界为平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一带正电，电量为q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ＝45°，大小为v．粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求：

    （1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；
    （2）匀强电场的大小和方向；
    （3）粒子从第二次离开磁场到再次到达磁场所用的时间。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求：

    （1）电场强度E的大小；
    （2）粒子到达a点时速度的大小和方向；
    （3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    A、B两物体质量均为m，A置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，用相同水平力F分别推A和B，使它们前进相同的位移。假设力F对物体A做的功为W1，对B做的功为W2，力F对物体A做功的平均功率为P1， 对B做功的平均功率为P2。以下关系正确的是               （      ）
    A． W1= W2 ，P1= P2          B．W1= W2 ，P1> P2
    C． W1>W2， P1> P2           D． W1> W2 ，P1= P2

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，水平传送带长为L，始终以速度v保持匀速运动，把质量为m的货物无初速地放到A点，当货物运动到AC的中点B时速度恰为v，而后被传送到C点。货物与皮带间的动摩擦因数为μ，则货物从A点到C点的过程中

    A．摩擦力对货物做的功为
    B．摩擦力对货物做功的平均功率为
    C．传送带克服摩擦力做功为
    D．传送带克服摩擦力做功的平均功率为

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