【题目】如图甲所示，电阻不计且间距L＝1 m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R＝2 Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝2T。现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。金属杆从静止开始，下落0.3 m的过程中，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示，g取10 m/s2，求：
（1）金属杆刚进入磁场时，速度的大小v0；
（2）金属杆从静止开始下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量Q；
（3）在图丙的坐标系中，定性画出回路中电流随时间变化的图线，并说明图线与坐标轴围成面积的物理意义（以金属杆进入磁场时为计时起点）。
【答案】（1）1.0m/s（2）0.2875J （3）图线如图
【解析】
据题图读出金属杆刚进入磁场时的加速度，由感应电动势公式E=BLv、欧姆定律和安培力公式F=BIL、牛顿第二定律结合，即可求得速度；
由图知金属杆下落0.3m时做加速度为零，开始做匀速运动，由平衡条件求出此时速度，再由能量守恒求解热量；
：（1）进入磁场后，根据右手定则判断可知金属杆ab中电流的方向由a到b，由左手定则判断出，杆ab所受的安培力竖直向上。刚进入磁场时，由牛顿第二定律得：
；
；
联立解得：
（2）通过图象得到h=0.3m时，a=0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡，有
；
其中
，联立得：
；
（3）从开始到下落0.3m的过程中，由能的转化和守恒定律有：
，得到：
（3）图线如图所示，面积的物理意义是：某段时间内通过电阻的电荷量。
尖子生新课堂课时作业系列答案
英才计划同步课时高效训练系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一列在某介质中沿x轴传播的正弦波，如图所示，实线是该波在t=0时刻的波形图线，虚线是该波在t=0.5s时刻的波形图线，已知波源的振动频率f<1Hz，图中A质点的坐标是（0.2，0），B质点的坐标是（0.4，0）下列判断正确的是________
A. 该波沿x轴正向传播，波速为0.4m/s
B. 该波沿x轴负向传播，波速为0.2m/s
C. 从t=2s到t=5s的时间内，A质点沿x轴向右平移60cm
D. 从t=2s到t=5s的时间内，B质点通过的路程为1.2m
E. 提高波源的振动频率，这列波在该介质中传播的速度不变
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【题目】地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，
A. 矿车上升所用的时间之比为4:5
B. 电机的最大牵引力之比为2:1
C. 电机输出的最大功率之比为2:1
D. 电机所做的功之比为4:5
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【题目】如图所示，长度为 l 的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为 m 的小球（小球的大小可以忽略、重力加速度为
）。
（1） 在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止。画出此时小球的受力图，并求力F的大小；
（2）由图示位置无初速释放小球，不计空气阻力。求小球通过最低点时:
a．小球的动量大小；
b．小球对轻绳的拉力大小。
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【题目】如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边安装一个改装过的打点计时器，已知打点计时器的打点频率为50Hz。
下面是该实验的实验步骤：
I．按实验要求安装器材；
Ⅱ．启动电动机，使圆形卡纸转动起来；
Ⅲ．转动稳定后，接通打点计时器的电源，在卡纸边缘打点；
Ⅳ．断开打点计时器和电动机电源；
V．根据卡纸上留下的部分痕迹，测出某两点间的圆心角，如图乙所示计算出电动机的角速度．
①实验中使用电磁打点计时器，学生电源应采用下图中的___________接法(填“A”或“B”)
②若测得图乙中θ=120°，则电动机转动的角速度ω=___________rad/s
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【题目】在光电效应实验中，用频率为
的光照射光电管阴极，发生了光电效应.下列说法正确的是（ ）
A. 仅增大入射光的强度，光电流大小不变
B. 入射光的强度必须足够大，才能发生光电效应
C. 改用频率小于的光照射，可能不发生光电效应
D. 改用频率小于的光照射，光电子的最大初动能变大
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【题目】如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直．一带电油滴在O点处于静止状态．则( )
A. 若将油滴置于P处，仍能静止
B. 若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处
C. M点的电势一定比N点的高
D. 油滴在M点的电势能一定比在N点的小
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【题目】如图所示，矩形区域
含边界有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a、b、c、d为矩形的四个顶点，长ab=3L，宽bc=L，一质量为m、电量为q的带正电粒子，从a点沿ab方向运动，不计粒子重力。求：
（1）若粒子恰好从d点射出磁场，求粒子从a点运动到d点的时间；
（2）若粒子恰好从c点射出磁场，求粒子运动速度的大小。
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【题目】如图所示，虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA；在B点的加速度为aB、电势能为EB．则下列结论正确的是（ ）
A. 粒子带正电，aA>aB，EA>EB
B. 粒子带负电，aA>aB，EA>EB
C. 粒子带正电，aA<aB，EA<EB
D. 粒子带负电，aA<aB，EA<EB
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