【题目】两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角
的光滑绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m．整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m=1kg的金属棒ab，由静止释放后沿导轨运动，运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，金属棒下降的竖直高度为h=3m，金属棒ab在导轨之间的电阻
，电路中其余电阻不计， 
，取
．求：
（1）金属棒ab达到的最大速度
；
（2）金属棒ab沿导轨向下运动速度
时的加速度大小；
（3）从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的热量
；
【答案】（1）
，（2）
，（3）
.
【解析】（1）当加速度为零时达到最大速度
，根据平衡条件、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律即可求解最大速度；（2）根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律即可求解此时加速度的大小；（3）从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中由能量守恒定律求出回路中产生的总热量，根据串联电路的特点：回路中流过所有电阻的电流相等，故在相同时间内每个电阻产生的热量与该电阻成正比.
（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度
，后保持匀速运动
由平衡条件得： 
金属棒ab产生的感应电动势为
感应电流为
金属棒ab受到的安培力
联立解得金属棒ab达到的最大速度
（2）当速度为
时，金属棒ab产生的感应电动势
感应电流为
金属棒ab到的安培力
代入数据解得： 
由牛顿第二定律得： 
解得： 
（3）从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，由能量守恒定律得：
解得：产生的总热量为Q=12J
根据
可知电阻R上产生的热量
代入数据可得
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【题目】在如图所示的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r＝1Ω，R1为光敏电阻（其阻值随光照的增强而减小），定值电阻R2＝2Ω，R3＝5Ω，电表均为理想电表。则下列说法正确的是（ ）
A. 当光照增强时，电源的效率增大
B. 当光照增强时，电容器的电荷量减小
C. 光照强度变化时，电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比不变
D. 若光敏电阻R1阻值变化范围为2～9Ω，则光照强度变化前后，ab段电路消耗的电功率可能相同
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【题目】光滑斜面上，某物体在沿斜面向上的恒力作用下从静止开始沿斜面运动，一段时间后撤去恒力，不计空气阻力，设斜面足够长。物体的速率用v表示，物体的动能用Ek表示，物体和地球组成系统的重力势能用EP表示、机械能用E表示，运动时间用t表示、位移用x表示。对物体开始运动直到最高点的过程，下图表示的可能是
A. v 随t 变化的 v -t 图像
B. Ek 随x变化的Ek -x 图像
C. EP 随x 变化的EP -x 图像
D. E随x变化的E-x图像
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【题目】在平直的高速公路上，一辆巡逻车由静止开始启动追赶前方1500m处正以40m/s的速度匀速行驶的违章卡车，巡逻车以5m/s2的加速度做匀加速运动但行驶速度必须控制在
=50m/s以内。问：
(1)在追赶的过程中，巡逻车和卡车的最大距离是多少?
(2)巡逻车需要多少时间才能追上卡车?
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【题目】（1）电磁打点计时器和电火花打点计时器统称为打点计时器，其中电磁打点计时器使用时，电源要求是（____）
A．220V直流 B．220V交流 C．4~6V直流 D．4~6V交流
（2）利用如图装置可以做力学中的许多实验，以下说法正确的是______
A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦力阻力的影响
B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行
C．用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，每次改变沙和沙桶总质量之后，需要重新平衡摩擦力
D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使沙和沙桶总质量远小于小车的质量
（3）如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。
①如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T．该同学用刻度尺测出AC间的距离为
，BD间的距离为
，则打B点时小车运动的速度
=_______，小车运动的加速度a=________．
②某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与
的图象．________
③根据图线分析，得到实验结论：__________________________________________。
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【题目】导线中带电粒子的定向移动形成电流，电流可以从宏观和微观两个角度来认识。
（1）一段通电直导线的横截面积为S，单位体积的带电粒子数为n，到西安中每个带电粒子定向移动的速率为v，粒子的电荷量为q，并认为做定向运动的电荷是正电荷。
a．试推导出电流的微观表达式
；
b．如图所示，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。
（2）经典物理学认为金属导体总恒定电场形成稳恒电流。金属导体中的自由电子在电场力的作用下，定向运动形成电流。自由电子在定向运动的过程中，不断地与金属离子发生碰撞。碰撞后自由电子定向运动的速度变为零，将能量转移给金属离子，使得金属离子的热运动更加剧烈。自由电子定向运动过程中，频繁地与金属离子碰撞产生了焦耳热。某金属直导线电阻为R，通过的电流为I。请从宏观和微观相联系的角度，推导在时间t内导线中产生的焦耳热为
（需要的物理量可自设）。
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【题目】2017年4月，我国成功发射了“天舟一号”货运飞船，它的使命是给在轨运行的“天宫二号”空间站运送物资。已知“天宫二号”空间站在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运行周期T）运动的弧长为s，对应的圆心角为β弧度。已知万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，下面说法正确的是
A. “天宫二号”空间站的运行速度为
B. “天宫二号”空间站的环绕周期
C. “天宫二号”空间站的向心加速度为g
D. 地球质量
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【题目】某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x，数据记录如表所示。
（1）根据表中数据在图甲中作出
图线______；
（2）根据
图线可以求得弹力和弹簧伸长的关系式为
_____ 
（式中各物理量均采用国际单位）；
（3）一位同学做此实验时得到如图乙所示的
图线，说明此同学可能出现了哪种错误？_________
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【题目】光电门的基本结构如图a所示：
（1）DIS是由传感器、_____和计算机二部分组成，在使用位移传感器时，把_____固定在小车上．
（2）某次宽为d的挡光片通过光电门，计时器上显示时间△t，则挡光片通过光电门时的瞬时速度大小为_____．为了减小测量瞬时速度的误差，应该选择宽度比较_____（选填“宽”或“窄”）的挡光板．
（3）利用两个光电门和上述挡光片可以研究匀加速度直线运动．如图b，将挡光片固定在滑块上，滑块自由滑下后光电门1的计时器上显示t1，光电门2的计时器上显示t2，已知两光电门之间的距离L，则滑块下滑的加速度为_____
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