[题目]如图所示.有两条相距的平行的金属导轨.轨道左侧的光滑斜面倾斜角.右侧水平轨道分为3个区域.第I区域的长度.动摩擦因素,第II光滑区域的长度.第III区域的长度.动摩擦因素.在右侧轨道接阻值的定值电阻.在轨道第II光滑区域存在竖直向下的磁场.磁感应强度的大小为B=2T.一质量.电阻的导体棒a从时刻无初速度释放.初始位置与水平轨道间的高度差.另一的导体棒b静止于倾题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，有两条相距的平行的金属导轨，轨道左侧的光滑斜面倾斜角，右侧水平轨道分为3个区域，第I区域的长度，动摩擦因素；第II光滑区域的长度，第III区域的长度，动摩擦因素，在右侧轨道接阻值的定值电阻。在轨道第II光滑区域存在竖直向下的磁场，磁感应强度的大小为B=2T。一质量、电阻的导体棒a从时刻无初速度释放，初始位置与水平轨道间的高度差。另一的导体棒b静止于倾斜轨道和第I区域连接处，导体棒b的电阻。a棒下滑后平滑进入水平轨道（转角处无机械能损失），并与b棒发生弹性碰撞。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计。重力加速度g取。

（1）导体棒a与导体棒b碰撞后瞬间的速度分别为多少？

（2）导体棒b刚进入磁场瞬间受到的安培力大小。

（3）判断导体棒b能否进入区域III，若能，求出进入区域III前瞬间速度是多少？导体棒a和导体棒b在整个运动过程中所产生的总电热和总摩擦生热分别是多少。

【答案】（1），4m/s；（2）；（3）能；总电热5.625J；总摩擦热3.375J.

【解析】

（1）导体棒a滑到底端时速度为v，则

导体棒ab碰撞时由动量守恒和能量守恒关系

联立解得

（2）对a棒在区域I运动时

解得

则a棒刚好未进入磁场，

对b棒在区域I运动时

解得

即仅导体棒b在磁场中做减速运动，刚进入速度

则

带入数据可得

（3）在I区域：在区域I 中运动时两棒产生的总摩擦热为

在II区域：设导体棒在区域II 中运动，刚出离区域时的速度为，则由动量定理

解得

即导体棒b能进入区域III。

在区域II 中产生的电热

在III区域：导体棒b摩擦生热为

则总的摩擦热

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A. 物块在B点速度最大

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a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。

b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。

c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2……x8。

d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。

e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v－t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①表1记录该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1中___________。

表1：

符号	x0	x1	x2	x3	x4	x5	x6	x7	x8
刻度数值/cm	0	1.12	2.75	4.86	7.49		14.19	18.27	22.03

②表2记录该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据表1中x5和x7计算出v6的值，并填入表2中_________。

表2：

符号	v1	v2	v3	v4	v5	v6	v7
速度数值/(m·s-1)	0.34	0.47	0.59	0.72	0.84		0.98

③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v6对应的坐标点，并画出v－t图线_________。

④根据v－t图线可计算出小车的加速度a=___________m/s2。（保留两位有效数字）

⑤为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T，并做了以下的计算：

；；

；。

求出其平均值。你认为a和a′哪个更准确，请说明理由。____________

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（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d="0.1" m，取g=10m/s2。若砝码移动的距离超过l ="0.002" m，人眼就能感知，为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大?

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（1）物块下滑是的加速度a=_________m/s2；打点D点时物块的速度vD=________m/s;

（2）已知重力加速度大小为g，斜面底边的长度，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________（填正确答案标号）

A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的质量

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