【题目】如图甲所示，间距为L=0.5m的两条平行金属导轨ABCD和A′B′C′D′由倾斜部分与圆弧部分平滑连接组成，倾斜部分导轨的倾角θ=37°，处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B1=1.0T，AA′之间连接一定值电阻R=0.1Ω，圆弧部分导轨的半径r=1.44m，中间圆弧部分没有磁场，右侧四分之一圆弧轨道区域存在均匀分布的辐向磁场，导轨所在处的磁感应强度大小B2=
。导体棒P的质量m=0.25kg，电阻R=0.1Ω，在沿斜面向下的力F作用下从倾斜导轨上端某位置由静止开始运动，运动到BB′时撤去力F，定值电阻R两端的电压随时间的变化规律如图乙所示。当P经过CC′进入右侧圆弧运动时，始终受到水平向右的外力F′，并满足F′=mgtanα（α为导体棒所在位置和圆心的连线与竖直方向的夹角）。导体棒在运动过程中与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。（已知：
，
）
（1）求导体棒沿斜面向下运动过程中力F随时间t的表达式；
（2）通过分析判断导体棒能否到达DD′，如果能，求它到达该位置的速度大小；如果不能，求导体棒上升的最大高度；
（3）求导体棒在辐向磁场中运动中电阻R产生的焦耳热。
【答案】（1）
（2）不能；0.72m（3）1.0J
【解析】
(1)根据U-t图象可知：U=t
即：
解得：
导体棒在倾斜轨道做匀加速直线运动，加速度
根据牛顿第二定律：
电流为：
联立解得：
(2)导体棒运动到BB′时的速度：vB=3.2m/s
从BB′运动到CC′，根据动能定理：
解得：
vC=4.0m/s
由于F′=mgtanθ，导体棒在辐向磁场中的运动可等效为在安培力作用下沿光滑水平导轨的运动，导体棒运动的位移大小等于沿圆弧运动的弧长。
假设导体棒的速度减为0，根据动量定理：
通过的电量为：
解得：
故导体棒不能到达DD′，上升的最大高度
(3)导体棒最终将静止于h高度处，根据能量守恒：
可得电阻R产生的焦耳热 ：
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【题目】如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=
，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：
（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
（2）小球到达A点时动量的大小；
（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。
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【题目】为了最大限度地减少道路交通事故，某地开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动．这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了
，易发生交通事故．下图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格．
车速 | 反应距离 | 刹车距离 |
40 | 10 | 10 |
60 | 15 | 22.5 |
80 |
| 40 |
请根据该图表回答下列问题（结果保留2位有效数字）：
（1）请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间；
（2）如果驾驶员的反应时间相同，请计算出表格中
的数据．
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【题目】四个电荷量大小相等的点电荷位于边长为a的正方形四个角 上，两组对边的中垂线分别在x、y轴上，交点为原点O，电性与各点电荷附近的电场线如图所示，P、Q分别为坐标轴上的点，O规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是
A.O点的电场强度为零，电势也为零
B.P点电势大于M点电势
C.将正电荷从P点移到Q点，电场力做正功
D.负电荷在Q点的电势能大于在M点的电势能
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【题目】某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”，如图甲、乙所示。
（1）下列说法正确的是（_____）
A．需要用天平测出传感器的质量 B．需要用到低压交流电源
C．实验时不需要平衡摩擦力
D．若实验中砂桶和砂子的总质量过大，作出的a-F图象可能会发生弯曲
（2）下列实验中用到与该实验相同研究方法的有（_____）
A．探究单摆周期的影响因素 B．探究求合力的方法
C．探究做功与速度的变化关系 D．探究导体电阻与其影响因素的关系
（3）图丙是某同学通过实验得到的一条纸带（交流电频率为50Hz），他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知，打下F点时小车的速度为_____m/s。小车的加速度为______m／s2。（计算结果均保留两位有效数字）
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【题目】如图所示，在倾角θ=
的绝缘光滑斜面上，固定两根平行光滑金属导轨，间距l=0.4m，下端用阻值R=0.8Ω的电阻连接。质量m=0.2kg、电阻r=0.2Ω、长为l的导体杆垂直放置在导轨上，两端与导轨始终接触良好。整个装置放置在垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。某时刻用平行于导轨向上的推力F作用在杆的中点，使杆从静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.5m/s2，2s以后，推力大小恒为0.8N，杆减速运动了0.45m，速度变为0，不计导轨电阻，取g=10m/s2，求：
(1)t=2s时，克服安培力做功的功率；
(2)杆做减速运动的整个过程中，电阻R产生的热量。
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【题目】下列说法正确的是（ ）
A.布朗运动不是液体分子的运动，但它是固体分子的运动
B.让两个相距很远的分子在恒定的外力作用下靠到最近时，分子势能先减小后增大。分子力先增大后减小
C.温度升高分子热运动加剧，分子运动的平均动能增大，所以只要空间分子密度相同时温度高的压强大
D.一定量的
的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加，但内能不变
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【题目】如图所示，物体在竖直方向的运动分三段，第1s-2s为第I段，第3s-4s为第II段，第5s为第III段，以向上为正方向，则下列说法中正确的是
A. 第1s内物体处于失重状态
B. 第I段与第III段平均速度相等
C. 第II段物体静止
D. 第I段和第III段的加速度方向相反，速度方向也相反
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【题目】如图所示，质量M为5.0 kg的小车以2.0 m/s的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道，DC部分是1/4光滑圆弧轨道，整个轨道都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度E大小为50 N/C，磁感应强度B大小为2.0 T。现有一质量m为2.0 kg、带负电且电荷量为0.1 C的滑块以10 m/s 的水平速度向右冲上小车，当它运动到D点时速度为5 m/s。滑块可视为质点，g取10 m/s2。求：
(1)求滑块从A到D的过程中，小车与滑块组成的系统损失的机械能；
(2)如果滑块刚过D点时对轨道的压力为76 N，求圆弧轨道的半径r；
(3)当滑块通过D点时，立即撤去磁场，要使滑块冲出圆弧轨道，求此圆弧轨道的最大半径。
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