【题目】如图所示，竖直平面内有一固定光滑的金属导轨，间距为L，导轨上端并联两个阻值均为R的电阻R1、R2，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连，弹簧与导轨平面平行，弹簧劲度系数为k，上端固定，整个装置处在垂直于导轨平面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属细杆的电阻为r=R，初始时，连接着被压缩的弹簧的金属细杆被锁定，弹簧弹力大小和杆的重力相等，现解除细杆的锁定，使其从静止开始运动，细杆第一次向下运动达最大速度为v1，此时弹簧处于伸长状态，再减速运动到速度为零后，再沿导轨平面向上运动，然后减速为零，再沿导轨平面向下运动，一直往复运动到静止状态，导轨电阻忽略不计，细杆在运动过程中始终与导轨处置并保持良好的接触，重力加速度为g，求
（1）细杆速度达到v1瞬间，通过R1的电流I1的大小和方向；
（2）杆由开始运动直到最后静止，细杆上产生的焦耳热Q1；
（3）从开始到杆第一次的速度为v1过程中，通过杆的电量．
【答案】(1) 
方向从左向右(2) 
(3) 
【解析】（1）杆ab速度为v1时，产生的感应电动势为：E=BLv1
电路的总电阻为：R总＝
R
由欧姆定律，杆中的电流为：I＝
通过R1的电流为：I1＝
解得：I1＝
，方向从左向右；
（2）杆最后静止时，受到重力和弹簧的拉力，根据平衡条件和胡克定律可知，弹簧最后伸长量与原来压缩量相同，故弹性势能不变，杆下降高度为：H＝
，
由能量守恒定律解得电路的总焦耳热为：Q=mgH，
由电路的规律解得杆上的焦耳热为： 
；
（3）设杆最初时弹簧压缩x0，由胡克定律有：kx0=mg，
当杆的速度为v1时，弹簧伸长为x1，加速度为0
由平衡条件及胡克定律有：mg-BIL-kx1=0，
解得： 
，
设从静止到最大速度v1过程用时间△t，由法拉第电磁感应定律，杆中的平均电动势为： 
，
由欧姆定律，通过杆的平均电流为
通过杆的电量为：q＝
△t，
综上解得通过杆的总电量为： 
黎明文化寒假作业系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则( )
A. 卫星a的角速度小于c的角速度
B. 卫星a的加速度和b的加速度大小相等
C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D. 卫星c的周期大于24 h
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【题目】某同学在“探究二力合成规律”的实验中，将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面的后面．装成如图甲所示的装置，其部分实验操作或分析如下,请完成下列相关内容：
（1）在图甲中的木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置 O；
（2）卸下钩码，然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计按如图乙所示的情景将轻弹簧末端拉到同一位置 O（即图乙中的 O 和 O′重合），记录细绳套 AO、BO 的________及两弹簧测力计相应的读数．其中 B 弹簧测力计的读数为______ N；
（3）在坐标纸上画出两弹簧拉力 FA、FB 的大小和方向如图丙,并以平行四边形作出了 FA、FB 的合力 F’ 和钩码对弹簧下端的拉力F的大小和方向；若已知F的大小与合力 F’的大小相等，请观察比较可得出二力合成的规律是： _______________________________。
（4）本实验采用的科学方法是___．
A.理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法．
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【题目】用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律．
(a) (b)
①某同学通过实验得到如图(b)所示的aF图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时_______．图中a0表示的是____（填挂或未挂）砂桶时小车的加速度．
②某同学得到如图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50 Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．Δs＝sDG－sAD＝_______ cm.由此可算出小车的加速度a＝_______ m/s2(保留两位有效数字)．
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【题目】某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路，通过控制电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。所用器材如下：
A.干电池:电动势E= l.5V，内阻r=1.0Ω
B.电流表G :满偏电流Ig= 1mA,内阻Rg =150Ω
C.定值电阻R1= 1200Ω
D.电阻箱R2和R3:最大阻值都为999. 9Ω
E.电阻箱R4:最大阻值9999Ω
F.电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干
(1)该实验小组按图a正确连接好电路。当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2=___________Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内=_________Ω，欧姆表的倍率是_________(选填“×1”、“×10”)。
(2)闭合电键S:
第一步:调节电阻箱R2和R3，当R2=_________Ω且R3=________Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏;
第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图b所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_____________Ω.
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【题目】一质点在x轴上并只朝着x轴的正方向运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后：
t/s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
x/m | 2 | 4 | 6 | 8 | 8 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
（1）质点在前10s内的位移、路程各为多大？
（2）质点在8s末的瞬时速度为多大？
（3）质点在0到18s这段时间内的平均速度多大？
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【题目】如图所示，空间存在两个被固定的、等量同种正点电荷M、N，在它们的连线上有A、B、C三点，已知MA=CN= NB，MA<NA。现有一正点电荷q，关于在电场中移动电荷q，下列说法中正确的是
A．沿半圆弧l将q从B点移到C点，电场力不作功。
B．沿曲线r将q从B点移到C点，电场力作负功。
C．沿曲线s将q从A点移到C点，电场力作正功。
D．沿直线将q从A点移到B点，电场力作正功。
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【题目】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺刻度线与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂
个钩码，表止时弹簧长度为
，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小是
毫米）上位置的放大图，示数
__________ 
．在弹簧下端分别挂
个、
个、
个、
个相同钩码，静止时弹簧长度分别是
、
、
、
．已知每个钩码质量是
，挂
个钩码时，弹簧弹力
__________ 
．要得到弹簧伸长量
，还需要测量的是__________．作出
曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．（当地重力加速度
）
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【题目】图示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的细束复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，左右亮斑分别为P1、P2。假设该介质对红光和紫光的折射率分别为n1 = 
，n2 =
。
（1）判断P1、P2两处产生亮斑的颜色；
（2）求两个亮斑间的距离P1P2。
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