【题目】如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长。请分析说明导体棒MN的运动情况，在图2中画出速度v随时间t变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为
【答案】导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时，加速度a=0；
【解析】
导体棒在向右运动的过程中会切割磁感线产生感应电动势，与回路中的电源形成闭合回路，根据闭合电路的欧姆定律求得电流，结合牛顿第二定律判断出速度的变化；
解：闭合开关s后，线框与导体棒组成的回路中产生电流，导体棒受到安培力开始加速运动，假设某一时刻的速度为v，此时导体棒切割产生的感应电动势为
初始阶段
回路中的电流为：
导体棒受到的安培力为
，方向水平向右
因此,导体棒的加速度为
，方向水平向右，即与v方向相同，随速度的增加，加速度减小，但仍与v同方向，因此，导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时，加速度a=0，即有：
，解得
图象为
学练快车道快乐假期寒假作业系列答案
新思维寒假作业系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某人从楼顶由静止释放一颗石子。如果忽略空气对石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以测量这栋楼的高度H(已知重力加速度为g)( )
A. 石子落地时的速度 B. 石子下落最初1 s内的位移
C. 石子下落的时间 D. 石子下落最后1 s内的位移
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【题目】如图甲，均匀带正电街的绝缘圆盘，圆盘平面在竖直面内，一光滑绝缘细杆过圆盘中心O点且垂直于盘面，细杆上套有一个质量为m＝10g、电荷量q=-5×10-2C的带电的小环。让小环以v0=6m/s的初速度从A点向右运动，到B点时，速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线），到C点时速度第一次减为零，小环运动的v-t图像如图乙。则下列说法正确的是
A.由A到C的过程中，小环的电势能一直增大
B.由A到C圆盘产生的电势逐渐升高
C.圆盘产生的电场中，A、C两点间的电势差为3.6V
D.圆盘产生的电场中，B点处场强大小为0.2V/m
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【题目】O点处有一质点从t＝0时刻开始在y方向做简谐运动，0.4s时，在其右边与质点相连的水平绳上第一次形成如图所示的波形，此时波源质点的振动频率突然变为原来的2倍，振幅和绳波传播速度均不变．
（i）求该绳波传播的速度；
（ii）绳上某质点从某次向上经过平衡位置开始的1s内总路程至少为多少？
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【题目】物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：将1m长的铝管竖直放置，一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口落出，如图所示。对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断，你认为正确的是（下落过程中不计空气阻力，磁铁也没有与管壁接触）（ ）
A.如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铝管中，永远不落下来
B.如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动时间更长，但一定会落下来
C.磁铁在铝管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以机械能守恒
D.如果将铝管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间
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【题目】某实验小组利用如图所示装置“探究小车加速度与合外力的关系”，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为钩码，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，与小车相连的细线和长木板平行，与动滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直，不计绳与滑轮的摩擦及动滑轮质量。实验步骤如下：
①把长木板左端垫高，在不挂重物情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动；
②挂上钩码，接通电源后，释放小车，打出一条纸带，将点迹清楚的某点记为第零计数点，顺次选取一系列点作为计数点1、2、3......，分别测量这些计数点到第零计数点之间的距离x，然后由这些距离求出小车的加速度；
③改变钩码数量，重复步骤②，求得小车在不同合力作用下的加速度。
（1）本实验中是否必须满足重物P的质量远小于小车A的质量； _______ （填“是”或“否”）
（2）由本实验得到的数据作出小车加速度与弹簧测力计示数F的关系图象，与本实验相符合的是________；
（3）该实验小组欲利用此装置“探究小车动能变化与合外力对它所做 功的关系”，在步骤②中的纸带上，由各计数点到第零计数点之间的距离x，计算出它们与零计数点的速度平方差
，弹簧测力计的示数F，小车A的质量m，然后建立
坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图所示，则这条直线斜率的表达式为__________。（用题中已知条件表示）
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【题目】两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图甲所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=
，OP =
R。求：
（1）该种玻璃材料的折射率。
（2）若使用该种材料制作成如图乙所示的扇形透明柱状介质AOB，半径为仍R，圆心角
。一束平行于OB的单色光由OA面射入介质，要使柱体AB面上没有光线射出，至少要在O点竖直放置多高的遮光板？（不考虑OB面的反射）
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【题目】如图所示,小球A、B、C的质量分别为m、m、2m,A与BC间通过铰链用轻杆连接，杆长为L,B、C置于水平地面上。现让两轻杆并拢，将A由静止释放下降到最低点的过程中，A、B、C在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则
A. A、B、C组成的系统水平方向动量守恒
B. A、C之间的轻杆始终对C做正功
C. A与桌面接触时具有水平方向的速度
D. A与桌面接触时的速度大小为
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【题目】如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）．导轨OAC的形状满足
（单位：m）．磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻．求：
（1）外力F的最大值；
（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；
（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系．
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