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    如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。求：

     (1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；

    (2)导体棒匀速运动的速度大小v；

    (3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q。


    【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；焦耳定律；安培力．B3 L5

    【答案解析】 解析：：（1）在绝缘涂层上，导体棒做匀速直线运动，受力平衡，则有：
       mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ（2）导体棒在光滑导轨上滑动时：感应电动势 E=BLv感应电流 I=安培力 F安=BIL联立得：F安=受力平衡 F安=mgsinθ解得：v=（3）导体棒在滑上涂层滑动时摩擦生热为 QT=μmgdcosθ整个运动过程中，根据能量守恒定律得：3mgdsinθ=Q+QT+mv2解得：Q=．

    【思路点拨】（1）研究导体棒在绝缘涂层上匀速运动过程，受力平衡，根据平衡条件即可求解动摩擦因数μ．（2）据题导体棒在滑上涂层之前已经做匀速运动，推导出安培力与速度的关系，再由平衡条件求解速度v．（3）导体棒在滑上涂层滑动时摩擦生热为QT=μmgdcosθ，再根据能量守恒定律求解电阻产生的焦耳热Q．本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合，都要求正确分析受力情况，运用平衡条件列方程，关键要正确推导出安培力与速度的关系式，分析出能量是怎样转化的．

    练习册系列答案
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    一汽车沿直线运动，先以15m/s的速度驶完全程的四分之三，余下的路程以20m/s的速度行驶，则汽车从开始到驶完全程的平均速度大小为  (　  　)

    A．16m/s　　　　　　　          B．16.3m/s

    C．17.5m/s                          D．18.8m/s

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    物体由静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此物体(　　)

    A．第一秒内通过的位移是1 m

    B．第一秒末的速度是1 m/s

    C．第一秒初的速度是1 m/s

    D．第一秒内的平均速度是1 m/s

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    如图所示，一辆货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量为M，货物质量为m，货车以速度v向左匀速运动，将货物提升高度h，则（　　）

    A．货物向上做匀速运动

    B．箱中的物体对箱底的压力小于mg

    C．图示位置时货车拉力的功率大于（M+m）gvcosθ

    D．此过程中货车拉力做的功为（M+m）gh

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足：，式中k为霍尔系数， d为霍尔元件两侧面间的距离。电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（　　）

     A．霍尔元件前表面的电势低于后表面

     B．若电源的正负极对调，电压表将反偏

    C．IH与I成正比

     D．电压表的示数与RL消耗的电功率成正比

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    沿直线运动的汽车刹车后匀减速运动，经过3.5s停止，它在刹车开始后的1s内、2s内、3s内的位移之比  （  ）

    A．3：2：1  B．3：5：6  C．9：4：1  D．5：3：1

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    科目：高中物理 来源： 题型：


     研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v1=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m，减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示，此过程可视为匀变速直线运动，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：



    （1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
    （2）饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少；
    （3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2 cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21 cm的气柱，气体的温度为t1＝7 ℃，外界大气压取p0＝1.0×105 Pa(相当于75 cm高的汞柱压强)．

    (i)在活塞上放一个质量为m＝0.1 kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？(g＝10 m/s2)

    (ii)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77 ℃，此时气柱为多长？

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    如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到175m时，以10m/s的速度向上匀速运动，同时有一颗质量为0.01kg的小铆钉从热气球上脱离掉落，小铆钉脱离时相对热气球静止。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10m/s2 。求：

    （1）热气球所受浮力大小；

    （2）匀速上升时热气球所受的空气阻力；

    （3）小铆钉落地时热气球离地的高度。

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