【題目】(16分)如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為s。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大.(已知：l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝1m)

(1)判斷該金屬棒在磁場(chǎng)中是否做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

(2)求加速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－x，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？

(4)若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤出外力，畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線.

【答案】（1）是；（2）0.4m/s2，0.5T；（3）1s；（4）見(jiàn)下圖

【解析】

試題分析：(1)是（金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，R兩端電壓U∝I∝E∝v，U隨時(shí)間均勻增大，即v隨時(shí)間均勻增大.所以加速度為恒量）。

(2)F－＝ma，將F＝0.5v＋0.4代入，得：(0.5－)v＋0.4＝a

因?yàn)榧铀俣葹楹懔�，與v無(wú)關(guān)，所以a＝0.4m/s2

0.5－＝0，代入數(shù)據(jù)得：B＝0.5T.

(3)設(shè)外力F作用時(shí)間為t，x1＝at2，v0＝at，x2＝v0，x1＋x2＝s，所以at2＋at＝s，

代入數(shù)據(jù)得0.2t2＋0.8t－1＝0，解方程得t＝1s或t＝－5s(舍去).

(4)可能圖線如下：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定檔板C．勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與擋板C和質(zhì)量為m的物體B連接，勁度系數(shù)為k2的輕彈簧兩端分別與B和質(zhì)量也為m的物體A連接，輕繩通過(guò)光滑滑輪Q與A和一輕質(zhì)小桶P相連，輕繩AQ段與斜面平行，A和B均靜止．現(xiàn)緩慢地向小桶P內(nèi)加入細(xì)砂，當(dāng)k1彈簧對(duì)擋板的彈力恰好為零時(shí)，求：

（1）小桶P內(nèi)所加入的細(xì)砂質(zhì)量；

（2）小桶下降的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，區(qū)域I內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，區(qū)域?qū)挾葹?/span>d1，區(qū)域II內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，區(qū)域?qū)挾葹?/span>d2，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)方向豎直向下。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒以初速度v0從區(qū)域I左邊界的P點(diǎn)水平進(jìn)入，并以2v0從R點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域II后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從區(qū)域II右邊界上的Q點(diǎn)水平穿出，，重力加速度為g，求：

(1)區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1、E2的大�。�

(2)區(qū)域II內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

(3)若在區(qū)域I和區(qū)域II中粒子下降的高度相等，則兩個(gè)區(qū)域的寬度之比d1:d2？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按圖甲所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，其中跨過(guò)動(dòng)滑輪的兩側(cè)細(xì)線及彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向；

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車（未連細(xì)線）能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；

C．掛上砝碼盤(pán)，接通電源后再釋放小車，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同外力作用下的加速度。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回到下列問(wèn)題：

⑴對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是______。

A．小車的加速度與砝碼盤(pán)的加速度大小相等

B．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為小車所受合外力的大小

C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中砝碼處于超重狀態(tài)

D．砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

⑵實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得小車的加速度為________m／s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

⑶由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象（如圖丙所示）。

則與本實(shí)驗(yàn)相符合的是_____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,三小球a、b、c的質(zhì)量都是m,都放于光滑的水平面上,小球b、c與輕彈簧相連且靜止,小球a以速度v0沖向小球b,碰后與小球b黏在一起運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,總機(jī)械能不守恒

B. 三球與彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒,總機(jī)械能也守恒

C. 當(dāng)小球b、c速度相等時(shí),彈簧彈性勢(shì)能最大為

D. 當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小球c的動(dòng)能為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，O為平衡位置，A、B間的距離是20 cm，振子由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2 s，如圖所示，則(　　)

A. 從O→B→O振子做了一次全振動(dòng)

B. 振動(dòng)周期為2 s，振幅是10 cm

C. 從B開(kāi)始經(jīng)過(guò)6 s，振子通過(guò)的路程是60 cm

D. 從O開(kāi)始經(jīng)過(guò)2s，振子處在平衡位置

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需要的器材是________(填字母代號(hào))。

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、毫米刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、毫米刻度尺

②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。 某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案。這些方案中合理的是_______。

A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)計(jì)算出下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v

B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v

C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)計(jì)算得出高度h

D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v

③安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示。圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3。已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T。為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過(guò)程中：重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=_______，動(dòng)能的增加量ΔEk=_______ (用題中所給字母表示)

④某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h圖線，圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小物塊位于半徑為R的半球頂端，若給小物塊以水平初速度v0時(shí)，物塊對(duì)球頂恰無(wú)壓力，則以下說(shuō)法中正確的是（　　�。�

A. 物塊將沿球面下滑運(yùn)動(dòng)

B. 物塊落地時(shí)水平位移為

C. 初速度

D. 物塊落地速度方向與地面成45°

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（6分）某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm）的紙貼在桌面上，如圖（a）所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)（位于圖示部分除外），另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)。

（1）用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖（b）所示，F(xiàn)的大小為 N。

（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)，此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖（a）中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。

（i）用5 mm長(zhǎng)度的線段表示1 N的力，以O(shè)點(diǎn)為作用點(diǎn)，在圖（a）中畫(huà)出力F1、F2的圖示，然后按平形四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合；

（ii）F合的大小為 N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為 。

若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。

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