[题目]如图所示.间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成．倾斜部分与水平部分平滑相连.倾角为θ.在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻．质量为m.电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上.在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下.磁感应强度为B的匀强磁场,在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下.磁感应强度也为B的匀强磁场．闭� 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，间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成．倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为θ，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻．质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场．闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止释放，已知金属杆MN运动到水平轨道前，已达到最大速度，不计导轨电阻，且金属杆MN始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直，重力加速度为g.

（1）求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm

（2）若金属杆MN在倾斜导轨上运动，速度未达到最大速度vm前，在流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，求这段时间内金属杆MN通过的距离x

（3）求在（2）中所述的过程中，定值电阻上产生的焦耳热Q

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

(1)金属杆达到最大速度时，受重力、支持力和安培力，根据平衡条件列式求解安培力，根据安培力公式和切割公式列式求解最大速度；(2)用电量的物理意义是取平均电流，对应磁通量的变化，即可求解位移. (3)已知位移可得到恒力做功，再根据功能关系列式求解产生的电热；

(1)金属杆MN在倾斜导轨上滑行的速度最大时，其受到的合力为零，

对其受力分析，可得mgsin θ-BImL＝0

根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律可得：

解得:

(2)由电流的定义可得：

根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律得：平均电流

解得：

(3)设电流为I0时金属杆MN的速度为v0，

根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律，可得

解得:

设此过程中，电路产生的焦耳热为Q热，

由功能关系可得:

定值电阻r产生的焦耳热

解得：

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A. 若C放在A上面，绳上拉力不变

B. 若C放在B上面，绳上拉力为

C. C放在B上，B、C间摩擦力为

D. C放在A上比放在B上运动时的加速度大

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A. 简谐运动的周期与振幅无关

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【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g.

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

C．用天平测量出重锤的质量；

D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；

E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．

其中没有必要或操作不恰当的步骤是________(填写选项对应的字母)．

（2）如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为________，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________．

（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出（2）问中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v6, 并作vn2—hn图象，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为________．

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【题目】如图所示，一质量为m的木块下端通过一细线悬挂一质量为M的金属小球，在水中以速率v0匀速下降.某一时刻细线突然断裂，此后经过时间t木块的速度减为0.已知重力加速度为g，求：

① 时间t末时刻金属小球的速度大小

② t时间内浮力对金属小球的冲量的大小和方向

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【题目】关于下列四幅图说法正确的是（）

A. 玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的

B. 光电效应产生的条件为：光强大于临界值

C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性

D. 发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬

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【题目】在“验证动量守恒定律”的实验中：

（1）在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置，其目的是减小实验中的________ (选填“系统误差”或“偶然误差”)．

（2）入射小球每次必须从斜槽上_______滚下，这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同．

（3）入射小球的质量为，被碰小球的质量为，在时，实验中记下了O、M、P、N四个位置(如图所示)，若满足____________________(用、、OM、OP、ON表示)，则说明碰撞中动量守恒；若还满足_____________________(只能用OM、OP、ON表示)，则说明碰撞前后动能也相等．