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    【题目】如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L，磁感应强度为B。一个质量为m、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框总电阻为R。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II），导线框的速度刚好为零。

    （1）求导线框在位置I时的加速度大小；

    （2）求从位置I到位置II的过程中，导线框中的焦耳热；

    （3）定性画出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象；

    （4）上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为W1和W2，试判断W1与W2的大小关系，并简述判断依据。

    【答案】（1）a1=g+v0；（2）Q=mv02-2mgL；（3）；（4）W1W2

    【解析】

    （1）线圈在位置Ⅰ时：由牛顿第二定律：

    ； ；

    联立解得：

    （2）导线框从位置I到位置II的过程中由能量关系：

    解得

    （3）由可知，线圈向上运动过程中做加速度减小的变减速运动；同理下落过程中做加速度减小的变加速运动，则运动图像如图；

    （4）根据能量守恒定律可知，线框经过同一位置时：上升的速率大于下降的速率，上升过程的安培力大小较大，而位移大小相等，所以上升过程中比下降过程中克服安培力做的功多，即W1W2.

    练习册系列答案
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    （1）列车减速运动的加速度大小的取值范围；

    （2）允许列车减速运动的最长时间。

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    A. 物体A受到的摩擦力方向一定沿斜面向上

    B. 物体A对斜面的压力一定增大

    C. 物体A受到的摩擦力方向一定发生变化

    D. 物体A受到的摩擦力一定减小

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    【题目】如图所示，在桌面上方有三个金属小球a、b、c，它们离桌面的高度h1∶h2∶h3＝3∶2∶1，若按先后顺序释放三个小球，a、b、c刚好同时到达桌面，若不计小球受到的空气阻力，则(　 　)

    A. 三者到达桌面时速度之比为3∶2∶1

    B. 三者运动的时间之比为3∶2∶1

    C. b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差

    D. b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】高铁列车上有很多制动装置．在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a1=0.5m/s2的平均制动加速度．同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．单独启动电磁制动系统，可使列车产生a2=0.7m/s2的平均制动加速度．所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为a=3m/s2的平均制动加速度．在一段直线轨道上，列车正以v0=324km/h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有一列车出现故障，需要该列车减速停车．列车长先将制动风翼完全打开让高速行驶的列车减速，当车速减小了时，再通过电磁制动系统同时制动．

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    （1）通过电阻R的电流大小及方向；

    （2）作用在导体棒上的拉力的大小；

    （3）在导体棒移动30cm的过程中，电阻R上产生的焦耳热。

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    (2)按住小车,在吊盘中放入适当质量的物块,并在小车中放入质量已知的砝码,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,吊盘和盘中物块的质量和应满足的条件是____。

    (3)打开打点计时器电源,释放小车,得到如图乙所示的纸带,图示为五个连续点之间的距离(单位:cm),则小车的加速度a=____ m/s2。(结果保留两位小数)

    (4)改变小车中的砝码质量多次试验,得到不同的纸带,记录砝码的质量m,并根据纸带求出不同的m对应的加速度a,以m为横坐标,为纵坐标,做出-m关系图线如图丙所示,设图中直线的斜率为k,纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量为______。

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