【题目】某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统，有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成，装置如图所示，匝数N=100匝、面积S=
、电阻r=0.1Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场
，其变化率k=1.0T/s。线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨，右端连接R=0.2Ω的电阻，其余轨道电阻不计。在导轨间的区域1中存在水平向右、长度为d=8m的匀强磁场，磁感应强度为B2，其大小可调；在区域2中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场
。飞行器可在轨道间运动，其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0.2Ω的导体棒AB，与导轨良好接触，飞行器（含导体棒）总质量m=0.5kg。在电子开关闭合的同时，飞行器以
的初速度从图示位置开始运动，已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因数
=0.5，g＝10 m/s2，其余各处摩擦均不计。
（1）飞行器开始运动时，求AB棒两端的电压U；
（2）为使导体棒AB能通过磁场区域1，求磁感应强度
应满足的条件；
（3）若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时，会触发电子开关使S断开，同时飞行器会打开减速伞，已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比，且f=ηv（η=0.4kg/s）。当取何值时，导体棒在刚进入PQ区域时的加速度最大，求此加速度的最大值。
【答案】（1）2V（2）
0.8T（3）0，8m/s2
【解析】
由法拉第电磁感应定律求出电动势，由欧姆定律求出AB两端的电压；根据牛顿第二定律和运动学公式，考虑飞行器恰恰通过磁场1区域时临界条件，联立可求出磁感应强度B2的大小；进入磁场2区后，飞行器做加速度变化的减速运动， 磁感应强度B2为0，导体棒在磁场区域2中的加速度最大，由动能定理和牛顿第二定律可得加速度；
解：(1)线圈的感应电动势为: 
电路中总电阻：
流过导体棒的电流：
导体棒两端电压：
(2)若导体棒刚好运动到磁场区域1右边界，磁感应强度B2最大
由动能定理：
得：
故
(3)为使导体棒在磁场区域2中的加速度最大，应取：
导体棒进入磁场区域2瞬间的速度为v1
由动能定理得：
得：
导体棒受到的安培力为：
其中
根据牛顿第二定律：
得： 
期末1卷素质教育评估卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P从b端滑到a端的过程中,下列说法不正确的是( )
A. 电流表的读数I先增大,后减小
B. 电压表的读数U先增大,后减小
C. 电压表读数U与电流表读数I的比值
不变
D. 电压表读数的变化量
与电流表读数的变化量
的比值
不变
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【题目】如图所示，匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，A、O两点电势差为U，一带正电的粒子在该电场中运动，经A、B两点时速度方向沿圆的切线，速度大小均为v0，粒子重力不计
A. 粒子在A、B间是做圆周运动
B. 粒子从A到B的运动过程中，动能先增大后减小
C. 匀强电场的电场强度E＝
D. 圆周上电势最高的点与O点的电势差为
U
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【题目】如图(a)所示，在半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场，其变化规律如图(b)所示。薄挡板MN两端点恰在圆周上，且MN所对的圆心角为120 °。在t=0时，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从A点沿直径AOB射入场区，运动到圆心O后，做一次半径为
的完整的圆周运动，再沿直线运动到B点，在B点与挡板碰撞后原速率返回（碰撞时间不计，电荷量不变），运动轨迹如图(a)所示。粒子的重力不计，不考虑变化的磁场所产生的电场，下列说法正确的是
A. 磁场方向垂直纸面向外
B. 图(b)中
C. 图(b)中
D. 若t=0时，质量为m、电荷量为-q的带电粒子，以初速度v从A点沿AO入射，偏转、碰撞后，仍可返回A点
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【题目】气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，也可以用来研究功能关系。如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m。
（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=________cm。
（2）利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为Δt，则弹簧对滑块所做的功为________。(用题中所给字母表示)
（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数，关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据(滑块都能通过光电门)，并绘出
图像，如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的动摩擦因数为________。
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【题目】甲、乙两小车（均可视为质点）沿平直公路前进，其速度－时间图象如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在0～10s内，甲车的平均速度大小为5m/s
B. 在0～20s内，乙车的位移大小为100m
C. 在10s～20s内，甲车做加速度逐渐减小的减速运动
D. 在0～20s内，甲车的加速度总是比乙车的加速度大
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【题目】如图所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为q、质量为m的带电微粒以水平初速度v0由P点射入，入射方向与电场线垂直。带电微粒从Q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为30°。知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，设P点的电势为零，重力加速度为g。
(1)求带电微粒在Q点的电势能；
(2)求匀强电场的电场强度大小；
(3)当该带电微粒电势能为
时，机械能变化了多少？
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【题目】在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示。图中的横、纵线分别水平和竖直，小方格的边长为l0，重力加速度为g。则：
（1）小球平抛的初速度大小v0＝_____；
（2）小明认为小球经过相邻位置的时间间隔相等。你认为小明的推断_____（选填“正确”或“错误”）理由是_____。
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【题目】在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端理想变压器原副线圈匝数之比为1：5，电压表和电流表均为理想电表，定值电阻R=1Ω，R两端电压uR大随时间t的变化关系如图丙所示。电动机M正常工作，下列说法正确的是
A. 在t=0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 电压表V1的示数是36V，电压表V2的示数是180V
C. 电动机M的内阻是8Ω
D. 发电机的总功率是3600W
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