【题目】如图，两根足够长、间距L＝1m的光滑平行导轨竖直固定。在垂直导轨的虚线a1a2下方有方向如图、磁感应强度B0＝0.5T的匀强磁场，垂直导轨的虚线b1b2上方有垂直纸面、磁感应强度B＝
T（x为离b1b2的距离）、沿水平方向均匀分布的磁场。现用竖直向上的力F拉质量m＝50g的细金属杆c从b1b2以初速度v0开始向上运动，c杆保持与导轨垂直。同时，释放垂直导轨置于a1a2下质量也为m＝50g、电阻R＝20Ω的细金属杆d，d杆恰好静止。其余电阻不计，两杆与导轨接触良好，g取10m/s2。
（1）求通过杆d的电流大小及b1b2以上区域磁场的方向；
（2）通过分析和计算，说明杆c做什么性质的运动；
（3）以杆c从b1b2出发开始计时，求其所受作用力F的大小与时间t的关系式。
【答案】(1) 1A由杆d受到的安培力向上，用左手定则得到杆d中电流向左，由杆c电流方向向右，用右手定则得到磁场垂直纸面向外
(2) 杆c匀加速直线上升, v0＝2m/s， a＝5m/s2 (3) F＝（0.75＋
）N
【解析】试题分析：d杆恰好静止，对杆受力分析，通过平衡方程即可解得电流，再根据安培左手定则即可判断磁场方向；求出速度与位移的关系式，再结合牛顿第二定律，得出杆c的运动情况；结合牛顿第二定律即可求杆所受作用力F的大小与时间t的关系式。
（1）杆d受重力、安培力作用而平衡： 
代入数据解得： 
由杆d受到的安培力向上，用左手定则得到杆d中电流向左，由杆c电流方向向右，用右手定则得到磁场垂直纸面向外。
（2）设杆c上升到离b1b2距离为x处、切割磁感线的速率为v，由切割磁感线电动势公式和欧姆定律有： 
代入数据解得： 
符合
公式，所以杆c匀加速直线上升，且初速度v0和加速度a的大小分别为：v0＝2m/s a＝5m/s2
（3）杆c此时受拉力F、重力、安培力作用，由牛顿第二定律有： 
代入数据解得： 
杆c从b1b2出发到此时位置的位移： 
联立以上解得： 
阶梯计算系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】水平面上静止放置一质量为m＝0．2 kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其v－t图线如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0．1，g＝10 m/s2，电动机与物块间的距离足够长。求：
（1）物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；
（2）电动机的额定功率；
（3）物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度。
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【题目】如图所示，电源输入电压不变，要使电路中电流表示数变大，可采用的方法有（ ）
A. 将R上的滑片向上移动
B. 将R上的滑片向下移动
C. 将电键S掷向1
D. 将电键S掷向2
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【题目】在光滑的水平地面上有一辆小车，甲乙两人站在车的中间，甲开始向车头走，同时乙向车尾走。站在地面上的人发现小车向前运动了，这是由于（ ）
A. 甲的速度比乙的速度小 B. 甲的质量比乙的质量小
C. 甲的动量比乙的动量小 D. 甲的动量比乙的动量大
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【题目】如图为t＝0s时波源（原点O）沿y轴开始振动，经0.5s后沿+x方向、在x＝0m到x＝8m的区间内出现的简谐横波的图像。此时，平衡位置坐标x＝6m的质点P已通过10cm的路程，由此可知（ ）
A. t＝0s时，波源的振动方向沿y轴负方向
B. 此时，P质点的振动方向沿y轴正方向
C. 波速大小为20m/s
D. 波速大小为8m/s
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲所示，四分之一光滑圆弧轨道与平台在B点处相切，圆弧半径R = l m，质量为1 kg的物块置于A点，A、B间距离为2 m，物块与平台间的动摩擦因数为
=0.2。现用水平恒力F拉物块，使之由静止开始向右运动，到B点时撤去拉力，物块刚好能滑到轨道最高点。（g = 10 m/s2）
（1）求F的大小；
（2）求物块刚滑到四分之一圆弧轨道时对轨道的压力大小。
（3）若将四分之一圆弧轨道竖直向下平移，使圆心与B点重合，如图乙所示，仍用水平恒力F拉物块，使之由静止开始向右运动，到B点时撤去拉力，求物块在圆弧轨道上的落点与平台的高度差。（结果可用根式表示）
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【题目】18世纪的英国诗人亚力山大·蒲柏写诗赞美牛顿：“茫茫沧海夜，万物匿其行。天公降牛顿，处处皆光明。”对诗意理解正确的是：牛顿
A. 揭示了人类社会的规律 B. 掀起了一场生物学领域的革命
C. 推动了人的思想启蒙 D. 展现了理性的力量
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】下列物理量中，属于国际单位制规定的，力学量所选用的一组基本量是（ ）
A. 长度、力、时间
B. 长度、质量、时间
C. 长度、力、质量
D. 速度、加速度、力
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】有两个实验小组在完成验证机械能守恒定律的实验中，分别用了以下两种方法：
(1)第一组利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
①该小组同学进行了如下实验操作：
A.打点计时器接到电源的“直流输出”上
B.释放纸带后接通电源，打出一条纸带，并更换纸带重复若干次
C.选择理想的纸带，在纸带上取若干个连续点，分别测出这些点到起始点的距离
D.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是 ____________(填选项前的字母)
②若所用电源的周期为T，该同学经正确操作得到如图所示的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3，重物质量为m，重力加速度为g。根据以上数据可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于 ______ ，动能的增加量等于 ______ 。(用所给的符号表示)
(2)另一组同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。物体A和B系在轻质细绳两端跨过光滑轻质定滑轮，让A、B由静止释放(物体A质量大于B)。1、2处分别安装光电门，用来测量物体上的遮光片通过该处的时间。
①实验中测量出物体A的质量mA 、物体B的质量mB、遮光片的宽度d、光电门1、2间的距离h 、遮光片通过光电门1、2的时间t1、t2 ，则可计算出遮光片经过光电门1时速率为___________。
② 若实验满足表达式_________________________(用①中测出物理量的符号和重力加速度g表示)，则可验证机械能守恒。
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