两根相距L=1m的平行金属导轨如图放置.其中一部分水平.连接有一个“6V.3W 的小灯泡.另一部分足够长且与水平面夹角θ=37°.两金属杆ab．cd与导轨垂直并良好接触.分别放于倾斜与水平导轨上并形成闭合回路.两杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5.导轨电阻不计．金属杆ab质量m1=1kg.电阻R1=1Ω,cd质量m2=2kg.电阻R2=4Ω� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

2．

两根相距L=1m的平行金属导轨如图放置，其中一部分水平，连接有一个“6V，3W”的小灯泡，另一部分足够长且与水平面夹角θ=37°，两金属杆ab．cd与导轨垂直并良好接触，分别放于倾斜与水平导轨上并形成闭合回路，两杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，导轨电阻不计．金属杆ab质量m₁₌1kg，电阻R₁=1Ω；cd质量m₂=2kg，电阻R₂=4Ω．整个装置处于磁感应强度B=2T、方向垂直于倾斜导轨向上的匀强磁场中，ab杆在平行于倾斜导轨向上的恒力F作用下由静止开始向上运动，当ab杆向上匀速运动时，小灯泡恰好正常发光，整个过程中ab杆均在倾斜导轨上运动，cd 杆始终保持静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s² ）．求：
（1 ）ab杆向上匀速运动的速度大小；
（2）ab杆向上匀速运动时，cd杆受到的摩擦力大小；
（3）ab杆从开始运动到速度最大过程中上升的位移x=4m，恒力F作功56焦耳，求此过程中由于电流做功产生的焦耳热．

分析（1）ab杆向上匀速运动时，小灯泡恰好正常发光，由公式P=UI可求出灯泡的电流，由欧姆定律求出通过cd杆的电流，从而得到通过ab棒的电流，再由平衡条件和安培力公式结合求解ab杆匀速运动的速度大小．
（2）cd杆始终保持静止，受力平衡，求出其所受的安培力，再由平衡条件求解cd杆受到的摩擦力大小．
（3）由ab棒匀速运动，求出F的大小，再由能量守恒求出回路中产生的总焦耳热．

解答解：（1）ab棒匀速运动时，小灯泡正常发光，则流过灯泡的电流为 I₁=$\frac{P}{U}$=$\frac{3}{6}$A=0.5A
cd杆与灯泡并联，电压相等，则流过cd杆的电流为 I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6}{4}$A=1.5A
则流过ab杆的总电流为 I=I₁+I₂=2A
由Blv=U+IR₁，得：
ab杆向上匀速运动的速度大小 v=4m/s
（2）cd杆始终保持静止，受力平衡，所受的安培力大小为 F_安=BI₂l
静摩擦力为 f=F_安cos37°
代入解得 f=2.4N
（3）ab杆匀速运动时，F=m₁gsin37°+μm₁gcos37°+BIl=14N
ab杆运动过程中，系统产生的总热量为 Q，则由能量守恒得：
Fx-m₁gxsin37°-μm₁gxcos37°=$\frac{1}{2}{m}_{1}{v}^{2}$+Q
解得 Q=8J
根据焦耳定律Q=I²Rt知，ab杆、cd杆和灯泡产生的热量之比为
Q_R1：Q_R2：Q_L=（2²×1）：（1.5²×4）：（0.5²×12）=4：9：3
故小灯泡发光产生的热量为 Q_L=$\frac{3}{16}$Q=1.5J
答：（1）ab杆向上匀速运动的速度大小为4m/s．
（2）ab杆向上匀速运动时，cd杆受到的摩擦力大小为2.4N．
（3）此过程小灯泡发光产生的热量为1.5J．

点评本题抓住两棒的运动状态，分析受力情况，运用平衡条件求解ab棒的速度关键，同时要正确分析能量是如何转化的，熟练运用能量守恒求焦耳热，这是常用的方法．

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8．

如图所示，水平轨道与弧形轨道相切与A点，质量m=0.2kg的小球在F=0.3N的水平推力作用下从静止开始运动，经t=2s到达A点时撤去水平推力，最后小球从B点飞出，小球运动到最高点C时的速度v=1m/s，小球与轨道间的摩擦以及空气阻力忽略不计，取g=10m/s²．求
（1）小球在水平轨道上运动的加速度
（2）小球在A点时的动能
（3）最高点C距水平轨道的高度．

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9．

如图所示，一带电粒子在某一高度处以初速度v₀竖直下落，落地速度的大小为v₁，下落所用的时间为t₁．如果在其下落的空间有电场强度为E，方向水平向左的匀强电场和水平指向纸面内，磁感应强度为B的匀强磁场，且有v₀=$\frac{E}{B}$．此时该粒子仍从原高度处以向下的初速度v₀开始下落，落地时速度大小为v₂．下落所用的时间为t₂．则下列关系中正确的是（　　）

A．

v₂=v₁，t₂=t₁

B．

v₂＜v₁，t₂＞t₁

C．

v₂＞v₁，t₂＜t₁

D．

v₂＜v₁，t₂＜t₁

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

10．

两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L．导轨上横放这两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示，两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒ab和棒cd之间的距离为d，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v₀，若两导体棒在运动中始终不接触，求：
（1）棒ab有指向棒cd的初速度v₀时回路中的电流．
（2）当ab棒的速度变为初速度v₀的$\frac{3}{5}$时，cd棒的加速度大小．
（3）稳定棒ab和棒cd之间的距离．

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17．

把总电阻为R=4Ω的均匀电阻丝焊接成一半径为a=0.5m的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，如图所示，一长度为L=1.0m，电阻等于r=2Ω，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒在外力的作用下以恒定速度v=6m/s向右移动经过环心O时，求：
（1）金属棒上电流的大小及金属棒两端的电压U_MN；
（2）圆环消耗的热功率
（3）外力做功的功率．

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7．

如图所示．倾角为37°、足够长的斜面固定在水平面上．质量m=1kg、可视为质点的物体以速度v₀=9m/s，从斜面底端滑上斜面，物体与水平面、物体与斜面间的动摩擦因素均为μ=$\frac{3}{8}$，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物体沿斜面上滑的最大距离；
（2）物体最终停止在什么地方？

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14．在水平地面上静止着一个木块，第一次用10N的水平拉力先作用20s后撒去，木块能继续滑行的距离为25m；第二次用10N的水平拉力先作用25m后撤去，木块能继续滑行的时间恰为20s．两次运动中木块受到的摩擦力为（　　）

A．

B．

C．

D．

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11．在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中．
（1）在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，我们用实验研究了小车在“质量一定的情况下，加速度的作用力的关系”；又研究了“在作用力一定的情况下，加速度和质量之间的关系”．这种研究物理问题的科学方法是B
A．建立理想模型的方法　B．控制变量
C．等效替代　　D．类比法
（2）研究作用力一定时将加速度与质量成反比的结论时，下列说法中不正确的是ABC
A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．在小车中增减砝码，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
（3）某次实验中得到一条纸带，如图1所示，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4…，量得0与 1两点间距离x₁=30mm，1与2两点间距离x₂=36mm，2与3两点间距离x₃=42mm，3与4两点间的距离x₄=48mm，则小车在打计数点2时的瞬时速度为0.39 m/s，小车的加速度为0.60m/s²．（结果保留两位有效数字）

（3）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：（小车质量保持不变）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m/s^-2	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

①请根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象
②图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
③图中的力F理论上指b，而实验中却用a表示．（选填字母符号）
A．砂和砂桶的重力　　B．绳对小车的拉力．

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科目：高中物理 来源： 题型：多选题

12．关于匀变速直线运动中的加速度方向问题，下列说法中正确的是（　　）

	A．	匀加速直线运动中的加速度方向和初速度方向相同
	B．	匀减速直线运动中的加速度方向和初速度方向相反
	C．	匀加速直线运动中加速度方向不可能取负值
	D．	只有在规定了初速度方向为正方向的前提下，匀加速直线运动的加速度才取正值

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