【题目】如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ＝ 37°，导轨间距为1 m ，电阻不计，导轨足够长．两根金属棒ab和a′b′的质量都是0.2 kg，电阻都是1 Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒a′b′和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ，金属棒ab和导轨无摩擦，导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场，导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度B的大小相同．让a′b′固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为 18 W .求 ：
(1)ab达到的最大速度多大？
(2)ab下落了30 m 高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q多大？
(3)在ab下滑过程中某时刻将a′b′固定解除，为确保a′b′始终保持静止，则a′b′固定解除时ab棒的速度有何要求？ (g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
【答案】(1)15 m/s (2)37.5 J (3)10 m/s≤v≤15 m/s
【解析】(1)达到稳定时由能量守恒：p电=mgvsin370（2分）
解得：v=15m/s（1分）
(2)由能量守恒关系得 mgh =
+ Q （2分）
代入数据得 Q=37.5J 。（1分）
(3)由电功率定义可知：P=I2·2R （1分）
解得：I=3A
又E=BLV（1分）
达到稳定时,对ab棒由平衡条件：mgsin370=BIL（1分）
解得： B=0.4T
对a’b’棒:垂直轨道方向：FN=mgcos370+BIL（1分）
由滑动摩擦定律：Ff=μFN
由平衡条件：Ff≥mgsin370（1分）
代入已知条件，解得：v≥10m/s（1分）
则a ' b’固定解除时ab棒的速度: 10m/s≤v≤15m/s
(说明：其它解法只要正确均给分)
教材全解字词句篇系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，活塞的质量为m，横截面积为S，气缸质量为4m，气缸内封闭有一定质量的理想气体，在竖直向上的拉力F作用下气缸竖直悬空静止，活塞与气缸底部的间距为L1；当将拉力缓慢减小为
时，活塞与气缸底部的拒绝为L2，假设封闭气体质量不计且温度保持不变，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，重力加速度大小为g，求
①大气压强P0；
②拉力缓慢减小为零时活塞与气缸底部的间距L3;
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【题目】在一次课外活动中,某物理兴趣小组为了测量由干电池组合的电源的电动势(约为3V)和内电阻,在实验室寻找到了下列器材:
电压表V(量程0~15v;内阻约为15kΩ);
电流表A1(量程0~0.6A;内阻约为1.0Ω);
电流表A2(量程0~1mA;内阻为40Ω);
电阻箱R1(阻值范围为0~9999Ω);
滑动变阻器R2(阻值范围为0~20Ω;额定电流2A);
导线、开关若干。
(1).因电压表的量程过大,测量不精确,可用电流表改装。要将电流表改装成3V量程的电压表,应该选用的电流表是__________(选填A1或A2),将其与电阻箱R1__________(选填串联或并联),此时电阻箱R1的阻值应调至__________Ω。
(2).为了测定电源的电动势和内电阻,请你帮该小组设计一个测量电路图,并画在答题卷的虚线框内_________。
(3).闭合开关,改变变阻器滑片的位置,测得多组数据,画出了两电流表的关系I2-I1图象如图,则电源电动势E=__________V,电源内阻r=__________Ω.
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【题目】如图所示，空间直角坐标系Oxy内存在匀强电场和匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与Oxy平面平行且与y轴负方向的夹角为
，匀强电场的电场强度大小为E、方向沿y轴负方向。一质子（重力不计）从原点0以速度
向z轴正方向射出。已知质子的电荷量为e，下列关于质子的受力和运动的描述正确的是
A．质子在O点受到的合力大小为
B．质子在运动过程中受到的合力为变力
C．质子沿Z轴方向的分运动是匀速直线运动
D．质子不可能做匀变速曲线运动
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【题目】如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧下端固定在位置E，上端恰好与水平线CD齐平，静止在倾角为θ=53°的光滑斜面上.一长为L=1.8m的轻质细绳一端固定在O点上，另一端系一质量为m=1kg量的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置A由静止释放，小球到达最低点B时，细绳刚好被拉断.之后小球恰好沿着斜面方向撞上弹簧上端并将弹簧压缩，最大压缩量为x=0.5m取
.
，求：
（1）细绳受到的拉力最大值
；
（2）M点到水平线CD的高度h；
（3）弹簧所获得的最大弹性势能
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【题目】如图所示,质量不计的轻弹簧竖直固定在水平地面上,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球从落到弹簧上到压缩弹簧到最低点的过程中( )
A. 小球的机械能守恒
B. 小球的机械能增大
C. 小球的动能一直减小
D. 小球与弹簧组成的系统的机械能守恒
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【题目】在光滑的水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正方向，两球的动量分别为
， 
，如图所示，若两球发生正碰，则碰撞前后两球的动量增量
、
可能是
A. 
， 
B. 
， 
C. 
， 
D. 
， 
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【题目】2017年10月16日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星并合引力波事件，如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则
A. A的质量一定大于B的质量
B. A的线速度一定大于B的线速度
C. L一定，M越大，T越大
D. M一定，L越大，T越大
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【题目】如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ，斜面上放有矩形导体线框abcd，其中ab边的长度为l1，bc边的长度为l2，线框的质量为m，电阻为R.有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN.线框在恒力F作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行，F沿斜面向上且与斜面平行．已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是( )
A. 线框进入磁场前的加速度为
B. 线框进入磁场时的速度为
C. 线框进入磁场时有a→b→c→d→a方向的感应电流
D. 线框进入磁场的过程中产生的热量为(F－mgsinθ)l1
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