【题目】如图所示，足够长的U型金属框架放置在绝缘斜面上，斜面倾角
，框架的宽度
，质量
，框架电阻不计。边界相距
的两个范围足够大的磁场I、Ⅱ，方向相反且均垂直于金属框架，磁感应强度均为
。导体棒ab垂直放置在框架上，且可以无摩擦的滑动。现让棒从MN上方相距
处由静止开始沿框架下滑，当棒运动到磁场边界MN处时，框架与斜面间摩擦力刚好达到最大值
（此时框架恰能保持静止）。已知棒与导轨始终垂直并良好接触，棒的电阻
，质量
，重力加速度
，试求：
(1)棒由静止开始沿框架下滑到磁场边界MN处的过程中，流过棒的电量q；
(2)棒运动到磁场Ⅰ、Ⅱ的边界MN和PQ时，棒的速度
和
的大小；
(3)通过计算棒在经过磁场边界MN以后的运动过程中，U型金属框架能否始终保持静止状态？
【答案】(1)
；(2)
，
；(3)框架能够始终保持静止状态
【解析】
本题考查导体棒在磁场中的运动，属于综合题。
(1)平均电动势为
平均电流
则流过棒的电量为
代入数据解得。
(2)棒向下加速运动时，U形框所受安培力沿斜面向下，静摩擦力向上，当棒运动到磁场边界MN处时，框架与斜面间摩擦力刚好达到最大值
，由平衡条件，有
解得。
棒经过MN后做匀加速直线运动，加速度
由
，解得
(3)棒在两边界之间运动时，框架所受摩擦力大小为
方向沿斜面向上棒进入PQ时，框架受到的安培力沿斜面向上，所受摩擦力大小为
向沿斜面向下以后，棒做加速度减小的减速运动，最后做匀速运动。匀速运动时，框架所受安培力为
方向沿斜面向上。
摩擦力大小为
方向沿斜面向下。
综上可知，框架能够始终保持静止状态。
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三新快车金牌周周练系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小。传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度
。
（2）实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间
，则滑块经过光电门B时的瞬时速度为___________
。
（3）若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系：
①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是________。（文字说明并用相应的字母表示）
②下列不必要的一项实验要求是__________。（请填写选项前对应的字母）
A．滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
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【题目】用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后根据实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A．在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线，导线另一端分别接50 Hz交流电源的两接线柱。
B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过_______，并压在_______下面。
C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx。
D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt=________。
E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。
F．利用公式
=
计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是_______________。
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【题目】倾角为
的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“— ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处。现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为
，重力加速度为g。求
（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；
（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。
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【题目】如图所示是物体做直线运动的
图像，由图可知，该物体（ ）
A.第1s内和第3s内的运动方向相同
B.第3s内和第4s内的加速度相同
C.第1s内和第4s内的位移大小不相等
D.0～2s和0～4s内的平均速度大小相等
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【题目】超重和失重现象在日常生活中到处可见，下列说法正确的是
A.火箭刚点火上升时处于超重状态，此时火箭的重力增大
B.汽车驶过拱桥顶端时处于失重状态，此时汽车对桥面一定无压力
C.举重运动员抓住杠铃使其由静止上升的瞬间，杠铃处于失重状态，此时杠铃速度向上
D.人造飞船绕地球做匀速圆周运动时，飞船内的物体处于完全失重状态
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【题目】某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化.打点计时器所用交流电源频率为50 Hz.启动打点计时器，释放物块，打点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有4个点未画出).根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速直线运动.回答下列问题：
(1)根据电磁打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是________.
A.位移 B.速度 C.加速度 D.平均速度
(2)实验一定需要的操作是________.(多选，填字母序号)
A.电磁打点计时器应使用220 V交流电源
B.纸带和桌面保持平行
C.在释放物块前，物块要靠近打点计时器
D.钩码质量远小于物块质量
(3)在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为______m/s.(保留两位有效数字)
(4)物块的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)
(5)打点计时器原来使用的电源的频率是50 Hz，若在测定匀变速直线运动的速度时，交流电的频率为60 Hz而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比是________.(填“偏大”“偏小”或“不变”)
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【题目】如图所示，物体从O点开始做初速度不为零的匀加速直线运动，在第一个时间T内通过位移为s1到达A点，紧接着在第二个时间T内通过位移为s2到达B点，则以下判断正确的是
A. 物体运动的加速度为
B. 物体运动的加速度为
C. 物体在A点的速度大小为
D. 物体在B点的速度大小为
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【题目】如图所示，两束可见单色细光束沿球心所在平面的直线MN射入球形的水滴中，经过一次全反射和两次折射，射出水滴形成P、Q两束光，则下列说法正确的是（ ）
A.若光束从水滴中射向空气，则光束Q容易发生全反射
B.在水滴中，P光的传播速度小于Q光的传播速度
C.在水滴中，P光的传播时间小于Q光的传播时间
D.用P、Q照射同一狭缝，Q光衍射现象更明显
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