[题目]如图所示,两根平行光滑的金属导轨MN.PQ放在水平面上.左端向上弯曲.导轨间距为L.电阻不计.水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场.磁感应强度为B.导体棒a和b的质量均为m.电阻值分别为Ra=R,.Rb=2R..b棒放置在水平导轨上且距弯曲轨道底部Lo处.a棒在弯曲轨道上距水平面h高度处由静止释放.运动过程中导轨棒和导轨接触良好且始终和� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示,两根平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒a和b的质量均为m，电阻值分别为Ra=R,，Rb=2R.。b棒放置在水平导轨上且距弯曲轨道底部Lo处，a棒在弯曲轨道上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导轨棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直，重力加速度为g。求：

（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力？

（2）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，a棒上产生的内能？

（3）当a、b棒运动最终稳定时，a、b棒间距？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）设a棒刚进入磁场时的速度为V，从开始下落到刚进入磁场：

mgh =mv2

a棒切割磁感线产生感应电动势E=BLv

根据闭合电路欧姆定律

a 棒受到的安培力F=BIL

（2）a 、 b 棒均受安培力作用，大小相等，方向相反，所以a棒和b棒组成的系统动量守恒。设两棒最终稳定速度为v1，

mv=2mv1

a棒产生内能为Ea b棒产生内能为Eb

根据能量守恒： mv2=2mv12+Ea+Eb

Eb=2Ea-

Ea=mgh

（3）a棒受安培力作用，从开始进入磁场至最终稳定速度，由动量定理：

-B I 平均 L t=mv1-mv

I平均t =q

q 为通过a棒的总电量

分析a、b棒运动得：E平均=BLVa平均 –BLVb平均

Xa平均=V平均 t

Xb平均=V平均 t

则：

最终a、b棒间距为Xab=Lo-( Xa –Xb)

Xab =

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A. 图示位置穿过线框的磁通量变化率最大

B. 灯泡中的电流方向每秒改变次

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D. 变压器原、副线圈匝数之比为

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（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，其示数如图所示，则d = __________mm。

（2）按正确实验操作后，为了尽可能减小实验误差，若传感器的示数为F，小车总质量为M，重物的总质量为m，A、B两点间的距离为L，遮光条通过光电门的时间为t，则需要测量的物理量是______。（填选项）

A．M、m、L B．F、M、L、t C．F、m、L、t D．F、M、L

（3）在实验误差允许范围内，关系式 ______________________成立。（用测量的物理量表示）；

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A. 气体体积膨胀，对外做功，内能减小

B. 气体体积变大，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少

C. 气体并没有对外做功，气体内能不变

D. B中气体不可能自发地全部退回到A中

E. 气体温度变小，体积增大，压强减小

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A. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后波长变短

B. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

C. 若要使处于能级n=3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为的电子撞击氢原子二是用能量为的光子照射氢原子

D. 由于核力的作用范围是有限的以及核力的饱和性，不可能无节制地增大原子核而仍能使其稳定

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(1)若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(标在图上)．A为运动起点，则应该选择________段来计算A碰前的速度，应选择________段来计算A和B碰后的共同速度．(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)

(2)已测得小车A的质量m1＝0.40 kg，小车B的质量m2＝0.20 kg，由以上测量结果可得碰前m1v0＝________ kg·m/s；碰后(m1＋m2)v共＝________ kg·m/s.(结果保留三位有效数字)，由此得出结论________________．

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