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    （本题14分） 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.5T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=3m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=6m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来。已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：
    （1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q
    （2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2
    （3）外力做的功WF

    （1）0.6C；（2）1.8J；（3）5.4J；

    解析试题分析：（1）棒在匀加速运动中
    平均电动势，则
    通过电阻R的电荷量           
    棒在匀加速运动过程， , 则                
    从撤去外力到棒最终停下来过程，由动能定理得：则                   
    撤去外力后回路中产生的热量         
    依题意得                   
    外力做的功             
    考点：法拉第电磁感应定律及动能定理。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<<Q，AB=h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做的功为：______________；A、C两点间电势差为 ____________.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）如图，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R=1.5Ω，MN与MP的夹角为135°，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m。将质量m=2kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4m.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。

    （1）若初速度v1=3m/s，求棒在GH处所受的安培力大小FA。
    （2）若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移动距离2m到达EF所需时间Δt。
    （3）在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W=7J，求初速度v3。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）如甲图所示，长为4m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处平滑连接，有一质量为2kg的滑块，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F与位移x的关系按乙图所示规律变化，滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取l0m/s2。求：
    （1）滑块第一次到达B处时的速度大小；
    （2）不计滑块在B处的速率变化，滑块到达B点时撤去力F，滑块冲上斜面，则滑块最终静止的位置与B点的距离多大。（sin37°=0.6）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    质量的金属小球从距水平面的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面的粗糙平面, 与半径为的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内， D为轨道的最高点，小球恰能通过最高点D, 完成以下要求（）

    （1）小球运动到A点时的速度为多大？
    （2）小球从A运动到B时摩擦阻力所做的功
    （3）小球从B点飞出后落点E与A相距多少米？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道下滑。B、C为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m,小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后经过D点，物块与斜面间的动摩擦因数为 （g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）试求：

    （1）小物块离开A点时的水平初速度v1；
    （2）小物块经过O点时对轨道的压力； 
    （3）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？（用动能定理解答）
    （4）斜面上CD间的距离。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （8分）在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间ｔ、通过位移Ｌ后，动量为ｐ、动能为Ek ,则:
    (1)若由静止出发，仍在水平力F的作用下，求经过时间2ｔ后物体的动能；
    (2)若由静止出发，仍在水平力F的作用下，求通过位移2Ｌ后物体的动量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）如图所示，水平轨道AB与竖直轨道CD用一光滑的半径R＝0．5m的圆弧BC平滑连接，现有一物块从竖直轨道上的Q点由静止开始释放，已知QC间的长度R＝0．5m，物块的质量m＝0．2kg，物块与AB和CD轨道间的动摩擦因数均为μ＝0．5，重力加速度g取10m／s2，求；

    （1）物块下滑到水平面后，距离B点的最远距离s为多少?
    （2）若整个空间存在一水平向右的匀强电场，电场强度E＝1．0×106V／m，并使物块带电，带电量为q＝＋2．0×10－6C，所有接触面均绝缘，现使带电物块从水平面上的P点由静止开始释放（P点未在图中标出），要想使物块刚好能通过Q点，PB间的长度L为多少?
    （3）在符合第二问的基础上，物块到达圆弧上C点时，对轨道的压力大小?

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （15分）如图所示，质量为m的小物块在光滑的水平面上以v0向右做直线运动，经距离l后，进入半径为R光滑的半圆形轨道，从圆弧的最高点飞出恰好落在出发点上．已知l=1.6m，m=0.10kg，R=0.4m，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2．

    （1）求小物块运动到圆形轨道最高点时速度大小和此时小物块对轨道的压力．
    （2）求小物块的初速度v0．
    （3）若轨道粗糙，则小物块恰能通过圆形轨道最高点．求小物块在这个过程中克服摩擦力所做的功．

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