[题目]如图所示.两足够长的平行光滑的金属导轨MN.PQ相距为d.导轨平面与水平面的夹角θ＝30°.导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为d的金属棒ab垂直于MN.PQ放置在导轨上.且始终与导轨接触良好.金属棒的质量为m.电阻为r＝R．两金属导轨的上端连接一个灯泡.灯泡的电阻RL＝R.重力加速度为g．现闭合开关S.给金属� 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，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r＝R．两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL＝R，重力加速度为g．现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率．求：

（1）金属棒能达到的最大速度vm；

（2）灯泡的额定功率PL；

（3）金属棒达到最大速度的一半时的加速度a；

（4）若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热Qr．

【答案】（1）（2）（3）（4）

【解析】

（1）金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，金属棒达到最大速度，此后开始做匀速直线运动。设最大速度为vm，则速度达到最大时有：

2分

（2）由（1）得：1分

2分

（3）当金属棒的速度时，

由牛顿第二定律：2分

2分

（4）设整个电路放出的电热为，由能量守恒定律有：

2分

1分

练习册系列答案

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【题目】利用图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）关于本实验，以下说法正确的是___________。

A．必须用秒表测出重物下落的时间

B．打点计时器应连接直流电源

C．验证时，必须测量重锤的质量或重力

D．选择质量较大、体积较小的重锤可以减小实验误差

（2）此实验过程中机械能是否守恒，可以通过计算纸带打下两点的过程中，重锤减少的重力势能是否等于其增加的动能来验证。图是实验中得到的一条纸带。O为重锤开始下落时记录的点，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，得到它们之间的距离分别为sA、sB、sC。若重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。则在打下O点到B点的过程中，重力势能的减少量ΔEp=mg(sA+sB)，动能的增加量ΔEk=_______。

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（1）他们依据　　　　　　规律估算洞的深度；

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该方法的优点　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

该方法不足之处　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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【题目】如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定在斜面底端，上端与质量为m的物块A连接，A的右侧紧靠一质量为m的物块B，但B与A不粘连。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F作用在B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v－t图象如图乙所示，t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g，则( )