如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d ，电量分别为＋Q和－Q。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电量为+q（可视为点电荷，q远小于Q），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离也为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求：
（1）C、O间的电势差UCO；
（2）小球p经过O点时的加速度；
（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。
阳光课堂课时优化作业系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5W的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5W的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
（4）改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。
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如题图5甲，将一金属薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。且满足UM＝kIB/d，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。
某同学通过实验来测定该金属的霍尔系数。已知该薄片的厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UM，记录数据如下表所示。
| I（´10-1A） | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
| UM(´10-1V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
（1）根据表中数据在给定坐标系（题图5丁）中画出图线；
（2）利用图线求出该材料的霍尔系数k=________´10-3V·m·A-1·T-1（保留2位有效数字）；
（3）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。题图5乙是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如题图5丙所示。若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，则圆盘转速N的表达式：_____________________。
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如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C；方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的质量m=6.64×10－27kg，电荷量q = 3.2×10－19C，初速度v = 3.2×106m/s。（sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）求：
（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；
（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；
（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场（速度方向与离开磁场的方向一致），在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN = 40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能△EK为多少？
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如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中， O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度
，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球一直做匀速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
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北京时间2013年12月10日晚上九点二十分，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km×100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是
A．在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大
B．在轨道Ⅰ上P点的向心加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的向心加速度小
C．在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大
D．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
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利用自由落体运动可测量重力加速度。有两组同学分别利用下面甲、乙两种实验装置进行了实验，其中乙图中的M为可恢复簧片，M与触头接触，开始实验时需要手动敲击M断开电路，使电磁铁失去磁性释放第一个小球，当前一个小球撞击M时后一个小球被释放。
①下列说法正确的有__________
A．两种实验都必须使用交流电源
B．甲实验利用的是公式△x=gT2；乙实验利用的是公式h=
gt2，所以都需要用秒表测量时间，用直尺测量距离
C．甲实验要先接通电源，后释放纸带；乙实验应在手动敲击M的同时按下秒表开始计时
D．这两个实验装置均可以用来验证机械能守恒定律
②右图是用甲实验装置进行实验后选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，可以计算出重力加速度g=__________m/s2（结果保留两位有效数字）。
③用乙实验装置做实验，测得小球下落的高度H=1.200m，10个小球下落的总时间t=5.0s。 可求出重力加速度g=_______m/s2（结果保留两位有效数字）。
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如图所示，E、F分别表示蓄电池两极，P、Q分别表示螺线管两端。当闭合开关时，发现小磁针N极偏向螺线管Q端。下列判断正确的是
A．F为蓄电池正极
B．螺线管P端为S极
C．流过电阻R的电流方向向下
D．管内磁场方向由Q指向P
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如图所示，平行金属导轨宽度为L=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37o，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为Ro=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3。现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度vo=10m/s向上滑行，上滑的最大距离为s=4m。 (sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2)，以下说法正确的是
A. 把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75W
B. 导体棒最后可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0J
C. 当导体棒向上滑d=2m时，速度为7.07m/s
D.导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J
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