【题目】如图所示，两根金属平行导轨
和
放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为
，电阻不计．水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为
，方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小为
，方向竖直向下．质量均为
、电阻均为
的金属棒
和
垂直导轨放置在其上，金属棒
置于磁场Ⅱ的右边界
处．现将金属棒
从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动．设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好．
（1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为
，将金属棒
从距水平面高度
处由静止释放．求：
①金属棒
刚进入磁场Ⅰ时，通过金属棒
的电流大小；
②若金属棒
在磁场Ⅰ内运动过程中，金属棒
能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒
释放时的高度
应满足的条件；
（2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒
仍从高度
处由静止释放，使其进入磁场Ⅰ．设两磁场区域足够大，求金属棒
在磁场Ⅰ内运动过程中，金属棒
中可能产生焦耳热的最大值．
【答案】（1）①
②
（2）
【解析】试题分析：（1）①金属棒在弯曲光滑导轨上运动的过程中，机械能守恒，设其刚进入磁场Ⅰ时速度为
，产生的感应电动势为
，电路中的电流为
。
由机械能守恒
，解得
感应电动势
，对回路
解得： 
（3分）
②对金属棒b：所受安培力
又因 I= 
金属棒b棒保持静止的条件为
解得
（3分）
（2）金属棒a在磁场Ⅰ中减速运动，感应电动势逐渐减小，金属棒b在磁场Ⅱ中加速运动，感应电动势逐渐增加，当两者相等时，回路中感应电流为0，此后金属棒a、b都做匀速运动。设金属棒a、b最终的速度大小分别为
，整个过程中安培力对金属棒a、b的冲量大小分别为
。
由
，解得
设向右为正方向：对金属棒a，由动量定理有
对金属棒b，由动量定理有
由于金属棒a、b在运动过程中电流始终相等，则金属棒a受到的安培力始终为金属棒b受到安培力的2倍，因此有两金属棒受到的冲量的大小关系
解得
， 
根据能量守恒，回路中产生的焦耳热
（4分）
小学课时特训系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=12m处的质元的振动图线如图1所示，在x=18m处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是 （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
E.该波的传播速度可能为2m/s
A. 该波的周期为12s
B. x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰
C. 在0~4s内x=12m处和x=18m处的质元通过的路程均为6cm
D. 该波的波长可能为8m
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和 (填测量工具)。
(2)实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板。
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡．如果电车到达a点时速度是25.2km/h，此后便切断电动机的电源．已知电车的质量为20t，重力加速度取10m/s2．
（1）若不考虑电车所受的摩擦力，电车能冲上多高的站台；
（2）若站台bc的坡高为2m，电车恰好冲上此站台，求此过程中，电车克服摩擦力做了多少功；
（3）请你说说站台做成这样一个小坡有什么好处？
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一小型发电机内有
匝矩形线圈，线圈面积
，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在
匀强磁场中，以恒定的角速度
绕垂直于磁场方向的固定轴
匀速转动，发电机线圈两端与
的电阻为构成闭合回路．（此题目中
）．求：
（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值．
（2）从线圈平面通过中性面时开始计时，写出
时刻线圈中转感应电动势
的表达式．
（3）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过
角的过程中通过电阻
横截面的电荷量．
（4）线圈匀速转动
，电流通过电阻
产生的焦耳热．
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】图中虚线是某电场的一组等势面．两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力作用，运动轨迹如实线所示，a、b是实线与虚线的交点．下列说法正确的是（ ）
A. 两粒子的电性相同
B. a点的场强小于b点的场强
C. a点的电势高于b点的电势
D. 与P点相比两个粒子的电势能均增大
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为TO。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中( )
A. 从P到M所用的时间等于T0/4
B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小
D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，“冰雪游乐场”滑道O点的左边为水平滑道，右边为高度h=3.2m的曲面滑道，左右两边的滑道在O点平滑连接。小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发，经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后小孩及其冰车恰好停止运动。已知小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M= 60kg，人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小孩乘坐冰车经过O点时的速度大小；
（2）碰撞后家长和冰车共同运动的速度大小；
（3）碰撞过程中小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能。
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