【題目】如圖所示，M1NlPlQl和M2N2P2Q2為在同一豎直面內(nèi)足夠長的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。導(dǎo)軌的M1Nl段與M2N2段相互平行，距離為L；PlQl段與P2Q2段也是平行的，距離為L/2。質(zhì)量為m金屬桿a、b垂直與導(dǎo)軌放置，一不可伸長的絕緣輕線一端系在金屬桿b，另一端繞過定滑輪與質(zhì)量也為m的重物c相連，絕緣輕線的水平部分與PlQl平行且足夠長。已知兩桿在運(yùn)動過程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻始終為R，重力加速度為g。

（1）若保持a固定。釋放b，求b的最終速度的大�。�

（2）若同時(shí)釋放a、b，在釋放a、b的同時(shí)對a施加一水平向左的恒力F=2mg，當(dāng)重物c下降高度為h時(shí)，a達(dá)到最大速度，求：

①a的最大速度；

②才釋放a、b到a達(dá)到最大速度的過程中，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回來中產(chǎn)生的電能。

【答案】（1）（2）（i）（ii）

【解析】（1）當(dāng)b的加速度為零時(shí)，速度最大，設(shè)此時(shí)速度為，則

電流

分別以b、c為研究對象，

聯(lián)立解得

（2）i.在加速過程的任一時(shí)刻，設(shè)ab的加速度大小分別為、，電流為i，輕繩的拉力為T，分別以a、b、c為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律

， ，

聯(lián)立解得

設(shè)a達(dá)到最大速度時(shí)，b的速度為，由上式可知

當(dāng)a的集散地為零時(shí)，速度達(dá)到最大：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

聯(lián)立解得，

ii.設(shè)重物下降的高度為h時(shí)，a的位移為，故

根據(jù)功能關(guān)系：

聯(lián)立解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦。我們可以用兩個(gè)光電門以及滑塊A和B來探究動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB

b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平

c.給B一個(gè)水平向左初速度，記錄B通過光電門2的擋光時(shí)間為tB

d.B與靜止在導(dǎo)軌上的A發(fā)生碰撞后，A向左運(yùn)動通過光電門1的擋光時(shí)間為tA，B向右運(yùn)動通過光電門2的擋光時(shí)間為tB′

(1)實(shí)驗(yàn)中測得滑塊B上遮光條的寬度為dB，還應(yīng)測量的物理量是__________。

(2)利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出關(guān)系式__________成立，即可驗(yàn)證動量守恒定律。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的鐵環(huán)套在粗糙的水平橫桿上，通過細(xì)線連接一質(zhì)量也為m的小球，小球還用一水平細(xì)線拉著。保持環(huán)和小球的位置不變，橫桿的位置逐漸按圖示方向轉(zhuǎn)到豎直位置，在這個(gè)過程中環(huán)與桿相對靜止，則（ ）

A. 連接環(huán)和小球的細(xì)線拉力增大

B. 桿對環(huán)的作用力保持不變

C. 桿對環(huán)的彈力一直減小，最小值為mg

D. 桿對環(huán)的摩擦力先減小后增大，最大值為2mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假如要撐住一扇用彈簧拉著的門，在門前地面上放一塊石頭，門往往能推動石頭慢慢滑動。然而，在門下邊緣與地面之間的縫隙處塞緊一個(gè)木楔（側(cè)面如圖所示），雖然木楔比石頭的質(zhì)量更小，卻能把門卡住。不計(jì)門與木楔之間的摩擦，下列分析正確的是( )

A. 門能推動石頭是因?yàn)殚T對石頭的力大于石頭對門的力

B. 將門對木楔的力正交分解，其水平分力與地面給木楔的摩擦力大小相等

C. 若門對木楔的力足夠大，門就一定能推動木楔慢慢滑動

D. 塞在門下縫隙處的木楔，其頂角θ無論多大都能將門卡住

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab的電阻為r，水平放在相距為l的豎直光滑金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場中．左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板．導(dǎo)軌上方與一可變電阻R連接，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好．重力加速度為g.

(1)調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為R1＝3r，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將帶電量為＋q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間，恰好能勻速通過．求棒下滑的速率v和帶電微粒的質(zhì)量m.

(2)改變可變電阻的阻值為R2＝4r，同樣在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將該微粒沿原來的中心線水平射入金屬板間，若微粒最后碰到金屬板并被吸收．求微粒在金屬板間運(yùn)動的時(shí)間t.

【答案】(1), (2)

【解析】試題分析：棒勻速下滑，安培力與重力平衡，可求解棒下滑的速率。由于帶電微粒在板間勻速運(yùn)動，受力平衡可求帶電微粒的質(zhì)量；電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn)，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可求微粒在金屬板間運(yùn)動的時(shí)間。

(1)棒勻速下滑，有

回路中的電流

將R1=3r代入棒下滑的速率

金屬板間的電壓U=IR1

帶電微粒在板間勻速運(yùn)動，有

聯(lián)立解得帶電微粒的質(zhì)量

(2)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，回路電流保持不變，金屬板間的電壓

電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn)，有

，

聯(lián)立解得微粒在金屬板間運(yùn)動的時(shí)間

【題型】解答題
【結(jié)束】
44

【題目】如圖所示，光滑水平面上一質(zhì)量為M、長為L的木板右端靠豎直墻壁．質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端時(shí)速度恰好為零．

(1)求小滑塊與木板間的摩擦力大�。�

(2)現(xiàn)小滑塊仍以水平速度v0從木板的右端向左滑動，求小滑塊在木板上的滑行距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，在汽缸底部開有一小孔，與U形水銀管相連，外界大氣壓為P0=75cmHg，缸內(nèi)氣體溫度t0=27℃，穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm，此時(shí)活塞離容器底部的高度為L=50cm（U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)）．已知柱形容器橫截面S=0.01m2，取75cmHg壓強(qiáng)為1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．

（i）求活塞的質(zhì)量；

（ii）若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至-3℃，求此時(shí)U形管兩側(cè)水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中虛線為某靜電場中的等差等勢線，實(shí)線為某帶電粒子在該靜電場中運(yùn)動的軌跡，a、b、c為粒子的運(yùn)動軌跡與等勢線的交點(diǎn)，粒子只受電場力作用，下列說法正確的是（ ）

A. a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢

B. 粒子在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的加速度小

C. 粒子在a點(diǎn)的動能比在b點(diǎn)的動能大

D. 粒子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)時(shí)的電勢能小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】欲測量一個(gè)電流表的內(nèi)阻，根據(jù)以下要求來選擇器材并設(shè)計(jì)電路：

a．無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，電流表都不會超量程；

b．有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)．

現(xiàn)備有如下器材：

A．待測電流表A1（量程3mA，內(nèi)阻約為50Ω）

B．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）

C．電流表A2（量程15mA，內(nèi)阻為10Ω）

D．保護(hù)電阻R=120Ω

E．直流電源E（電動勢2V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）

F．滑動變阻器（總阻值10Ω，額定電流0.5A）

G．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，還應(yīng)選擇________、____________（填字母代號）；

（2）請畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖______________；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了研究PM2.5的相關(guān)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)中讓一帶電PM2.5顆粒（重力不計(jì)），垂直射入正交的勻強(qiáng)電場和磁場區(qū)域，如圖所示，其中M、N為正對的平行帶電金屬板，結(jié)果它恰能沿直線運(yùn)動。

A．M板一定帶正電

B．PM2.5顆粒一定帶正電

C．若僅使PM2.5顆粒的帶電量增大，顆粒一定向M板偏移

D．若僅使PM2.5顆粒的速度增大，顆粒一定向N板偏移

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同步練習(xí)冊答案