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    如图20所示，质量为M =2 kg的小车A静止在光滑水平面上，A的右端停放有一个质量为m =0.4 kg带正电荷q =0.8 C的小物体B．整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =0.5T的匀强磁场，现从小车的左端，给小车A一个水平向右的瞬时冲量I =26 N·s，使小车获得一个水平向右的初速度，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：

    （1）瞬时冲量使小车获得的动能．

    （2）物体B的最大速度．

    （3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能．（g =10m/s2）

    （1）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可以忽略较小的外力的影响，而且认为，冲量结束后物体B的速度仍为零，冲量是物体动量变化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能．

    I = Mv0    （1分）  v0 = I / M = 13m / s    （1分） Ek = Mv02 / 2 = 169J （1分）

    （2）小车A获得水平向右的初速度后，由于A、B之间的摩擦，A向右减速运动B向右加速运动，由于洛伦兹力的影响，A、B之间摩擦也发生变化，设A、B刚分离时B的速度为vB，则： 

    BqvB = mg  （1分）      即vB = mg / Bq = 10m / s （2分）

    若A、B能相对静止。设共同速度为v，由Mv0 = (M + m)v    （2分）

    解得 v = 10.8m / s                                             （1分）

    因vB＜v，说明A、B在没有达到共同速度前就分离了，  

    所以B的最大速度为vB = 10m / s．                        （1分）

    （3）由于洛伦兹力的影响，A、B之间的摩擦力逐渐减少，因此无法用Q = fs求摩擦产生的热量，只能根据机械能的减少等于内能的增加来求解．

    由于B物体在达到最大速度时，两个物体已经分离，就要根据动量守恒定律求这时A的速度，设当物体B的速度最大时物体A的速度为vA

    A、B系统水平方向动量守恒：Mv0 = MvA + mvB （2分）

    ∴vA = (Mv0 – mvB) / M = 11m/s                  （1分）

    Q =ΔE = Mv02 / 2 – MvA2 / 2 – mvB2 / 2 = 28J       （2分）


    解析:

    （1）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可以忽略较小的外力的影响，而且认为，冲量结束后物体B的速度仍为零，冲量是物体动量变化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能．

    I = Mv0    （1分）  v0 = I / M = 13m / s    （1分） Ek = Mv02 / 2 = 169J （1分）

    （2）小车A获得水平向右的初速度后，由于A、B之间的摩擦，A向右减速运动B向右加速运动，由于洛伦兹力的影响，A、B之间摩擦也发生变化，设A、B刚分离时B的速度为vB，则： 

    BqvB = mg  （1分）      即vB = mg / Bq = 10m / s （2分）

    若A、B能相对静止。设共同速度为v，由Mv0 = (M + m)v    （2分）

    解得 v = 10.8m / s                                             （1分）

    因vB＜v，说明A、B在没有达到共同速度前就分离了，  

    所以B的最大速度为vB = 10m / s．                        （1分）

    （3）由于洛伦兹力的影响，A、B之间的摩擦力逐渐减少，因此无法用Q = fs求摩擦产生的热量，只能根据机械能的减少等于内能的增加来求解．

    由于B物体在达到最大速度时，两个物体已经分离，就要根据动量守恒定律求这时A的速度，设当物体B的速度最大时物体A的速度为vA

    A、B系统水平方向动量守恒：Mv0 = MvA + mvB （2分）

    ∴vA = (Mv0 – mvB) / M = 11m/s                  （1分）

    Q =ΔE = Mv02 / 2 – MvA2 / 2 – mvB2 / 2 = 28J       （2分）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块A自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中． （g取9.8m/s2）
    实验序号 1 2 3 4 5 6 7
    斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60 70
    传感器示数v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
    v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
    （1）选择适当的物理量在图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面高度的关系图象；
    （2）要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导
    线），滑块，气垫导轨（带气源），高度可以调节的斜面，此外还需的器材有
    A
    A

    A．毫米刻度尺  B．天平  C．秒表   D．打点计时器   E．弹簧测力计
    （3）由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明判断机械能守恒的依据，若不守恒，分析机械能不守恒的原因
    图线过原点且斜率k=2g，表明机械能守恒
    图线过原点且斜率k=2g，表明机械能守恒

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?西城区一模）（1）甲同学欲采用下列器材准确测定一个约20Ω的电阻的阻值．
    A．直流电源（10V，内阻不计）；
    B．开关、导线等；
    C．电流表（0～3A，内阻约0.03Ω）；
    D．电流表（0～0.6A，内阻约0.13Ω）；
    E．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）；
    F．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）；
    G．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A）；
    ①为测量准确，电流表应选用
    D
    D
    ，电压表应选用
    F
    F
    ；（选填代号）
    ②为了获得尽可能多的数据，该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压，请在图1虚线中画出正确的实验电路图，并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路；
    ③闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑动头的位置，记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U．某次电流表、电压表的示数如图3所示．处理实验数据时，制作如图4所示的I-U坐标图，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点．请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中，并在图4中把坐标点连成图线；
    ④根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为R=
    18.0
    18.0
    Ω．

    （2）乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图5所示．质量为1.00kg的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架A连接，弹簧的劲度系数均为100N/m．滑块B还通过滑动头与长为12.00cm的电阻CD相连，CD中任意一段的电阻都与其长度成正比．将框架A固定在被测物体上，使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行．通过电路中指针式直流电压表的读数，可以得知加速度的大小．不计各种摩擦阻力．电压表内阻足够大，直流电源的内阻可忽略不计．
    设计要求如下：
    a．当加速度为零时，电压表示数为1.50V；
    b．当物体向左以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时，电压表示数为满量程3.00V；
    c．当物体向右以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时，电压表示数为0．
    ①当电压表的示数为1.80V时，物体运动加速度的大小为
    2
    2
    m/s2；
    ②当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻CD的C端
    5
    5
    cm处；
    ③应选用电动势为
    3.6
    3.6
    V的直流电源．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图20所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界匀强磁场上方、离磁场边界h处由静止开始下落（下落过程中线圈下边始终保持水平，不计空气阻力）。线框每边电阻为R，匀强磁场的宽度为H（H>L）、磁感应强度为B，重力加速度为g。试求：

    （1）当线圈的ab边刚进入磁场时，它可能做什么运动，并分析各种运动下h的条件．

    （2）设ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时都作减速运动，且加速度大小相等。求线框经过磁场的过程中产生的焦耳热。

    （3）设线圈刚好以匀速运动进入匀强磁场，此时线圈中的电流为I0，且线圈的边长L=h磁场的宽度H=2h。请在坐标系中定性画出线圈进入磁场到离开磁场的过程中，线圈中的电流i随下落高度x变化的图象。（不需要计算过程，设电流沿abcda如方向为正方向，x以磁场上边界为起点。）


     

     

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年北京市海淀区高三第二学期查漏补缺物理试题（C组） 题型：计算题

    如图20所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界匀强磁场上方、离磁场边界h处由静止开始下落（下落过程中线圈下边始终保持水平，不计空气阻力）。线框每边电阻为R，匀强磁场的宽度为H（H>L）、磁感应强度为B，重力加速度为g。试求：

    （1）当线圈的ab边刚进入磁场时，它可能做什么运动，并分析各种运动下h的条件．

    （2）设ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时都作减速运动，且加速度大小相等。求线框经过磁场的过程中产生的焦耳热。

    （3）设线圈刚好以匀速运动进入匀强磁场，此时线圈中的电流为I0，且线圈的边长L=h磁场的宽度H=2h。请在坐标系中定性画出线圈进入磁场到离开磁场的过程中，线圈中的电流i随下落高度x变化的图象。（不需要计算过程，设电流沿abcda如方向为正方向，x以磁场上边界为起点。）


     

     

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