[题目]如图所示.MN.PQ为光滑平行的水平金属导轨.电阻R=3.0Ω.置于竖直向下的有界匀强磁场中.OO′为磁场边界.磁场磁感应强度B=1.0T.导轨间距L=1.0m.质量m=1.0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨电接触良好.导体棒接入电路的电阻为r=1.0Ω．t=0时刻.导体棒在水平拉力作用下从OO′左侧某处由静止开始以加速度a0=1.0m/s2做匀加速� 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，MN、PQ为光滑平行的水平金属导轨，电阻R=3.0Ω，置于竖直向下的有界匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁场磁感应强度B=1.0T，导轨间距L=1.0m，质量m=1.0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨电接触良好，导体棒接入电路的电阻为r=1.0Ω．t=0时刻，导体棒在水平拉力作用下从OO′左侧某处由静止开始以加速度a0=1.0m/s2做匀加速运动， t0=2.0s时刻棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直．

（1）求0～t0时间内棒受到拉力的大小F0及t0时刻进入磁场时回路的电功率P0．

（2）求导体棒t0时刻进入磁场瞬间的加速度a；若此后棒在磁场中以加速度a做匀加速运动至t1=4s时刻，求t0～t1时间内通过电阻R的电量q．

（3）在（2）情况下，已知t0～t1时间内拉力做功W=5.7J，求此过程中回路中产生的焦耳热Q．

【答案】（1）（2）a=0.5m/s2 （3）

【解析】（1）设导体棒在进入磁场前运动的加速度为a0，则

F=ma0

棒在t0时刻速度 v0=a0t0

棒在t0时刻产生的电动势 E=BLv0

电功率

代入数据解得

（2）回路在t0时刻产生的感应电流

棒在t0时刻受到的安培力

根据牛顿定律有 F-FA=ma

代入数据解得 a=0.5m/s2

（3）t1时刻棒的速度 v= v0+a(t1- t0)

由动能定理有

Q =- WA

代入数据解得

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A. A、B两点的线速度大小之比为2∶1

B. B、C两点的角速度大小之比为1∶2

C. A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1

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A. 导体棒MN的最大速度为

B. 导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为

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D. 导体棒MN所受重力的最大功率为

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（1）求物块和木板间动摩擦因数μ及上述过程弹簧的最大弹性势能Ep．

（2）解除对木板的固定，物块仍然从A点以初速度v0向左运动，由于弹簧劲度系数很大，物块与弹簧接触时间很短可以忽略不计，物块与弹簧碰撞后，木板与物块交换速度．

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②物块最终离O点的距离x．

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B．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l；

C．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5°），然后由静止释放小球；

D．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．

（1）用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g= _____________________；

（2）若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______________。（选填下列选项前的序号）

A、测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长

B、摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长

C、测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期

D、摆球的质量过大

（3）在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图象法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=__________________。

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为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系，他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知，

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