【题目】如图，平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，导轨间距L=0.2m。水平导轨的一部分处于磁感应强度B=0.5T、方向垂直于水平导轨平面向上的匀强磁场中，与水平导轨垂直的虚线MN和PQ为磁场区域的左、右边界。在磁场中离左边界d=0.4m处垂直于水平导轨静置导体棒a，在倾斜导轨上高h≡0.2m处垂直于导轨放置导体棒b。现将导体棒b由静止释放，最终导体棒a以lm/s的速度从磁场右边界离开磁场区域。已知导体棒a、b的质量均为m=0.01kg，阻值均为R=0.1Ω，棒的长度均等于导轨间距，不计导轨电阻，运动过程中导体棒始终垂直于导轨且接触良好，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）导体棒b刚进入磁场时，导体棒a的加速度大小；
（2）a棒离开磁场时，b棒的速度大小；
（3）整个过程中，回路中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）导体棒b刚进入磁场时，导体棒a的加速度大小为10m/s2；（2）a棒离开磁场时，b棒的速度大小为1m/s；（3）整个过程中，回路中产生的焦耳热Q为0.015J
【解析】
解：(1)金属棒
下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：
进入磁场时产生的感应电动势：
感应电流：
，
对金属棒
，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
(2)、两棒组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
代入数据解得：
(3)棒离开磁场前、两棒共速，此时两棒间的距离为
对导体棒，由动量定理得：
其中：
，则：
通过回路的电荷量： 
代入数据解得：
从棒离开磁场到棒到达磁场右边界过程，通过回路的电荷量为
，棒到达右边界时的速度为
对，由动量定理得：
其中：
，则：
通过回路的电荷量：
整个过程，由能量守恒定律得：
代入数据解得：
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U0的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R，图中电压表为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 变压器输入电压的瞬时值为u＝Umsin(
t)(V)
B. 电压表的示数为
U0
C. 变压器的输入功率为
D. 变压器的匝数比为Um∶ U0
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成30°角的方向垂直射入磁场。甲粒子垂直于bc边离开磁场，乙粒子从ad边的中点离开磁场。已知甲、乙两a带电粒子的电荷量之比为1:2，质量之比为1:2，不计粒子重力。 以下判断正确的是
A. 甲粒子带负电，乙粒子带正电
B. 甲粒子的动能是乙粒子动能的16倍
C. 甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2
倍
D. 甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的
倍
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数的实验在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；
B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb；
C.在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；
D.烧断细线后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t；
F.滑块a最终停在C点(图中未画出)用刻度尺测出AC之间的距离Sa；
G.小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb；
H.改变弹簧压缩量，进行多次测量。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为___________mm；
(2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即a的动量大小____________等于b的动量大小____________；(用上述实验所涉及物理量的字母表示)
(3)改变弹簣压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a的Sa与
关系图象如图丙所示，图象的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为____________。(用上述实验数据字母表示)
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【题目】半径R=0.8m、质量为2m的
圆弧槽B静止于水平地面上，圆弧底端与地面相切，质量为7m的小滑块A静止于圆弧槽左侧。将质量为m的小滑块C从圆弧槽B顶端正上方h=0.4m处由静止释放。已知所有接触面均光滑，小滑块A、C均可视为质点，重力加速度g取10m/s2
（1）在小滑块C从释放到滑离圆弧槽B的过程中，求圆弧B的位移大小；
（2）小滑块C与小滑块A发生弹性碰撞（二者碰撞时间忽略不计）后，通过计算加以说明小滑块C能否追上B。
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【题目】某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )
A. 对外做正功，分子的平均动能减小
B. 对外做正功，内能增大
C. 对外做负功，分子的平均动能增大
D. 对外做负功，内能减小
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【题目】如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为
。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，
，
）。则
A. 动摩擦因数
B. 载人滑草车最大速度为
C. 载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D. 载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为
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【题目】一辆汽车质量为1×103 kg，最大功率为2×104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103 N，其行驶 过程中牵引力F与车速的倒数
的关系如图所示． 试求：
(1)v2的大小；
(2)整个运动过程中的最大加速度；
(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？
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【题目】如图甲所示，一滑块置于水平桌面上，把一只力传感器a系在滑块上，另一只传感器b握在手中，通过传感器拉滑块，计算机屏幕显示出两传感器受力随时间变化的情况如图乙所示。据图可知( )
A. 滑块一定做匀速直线运动
B. 两传感器受到的拉力是一对平衡力
C. 先有a受到的拉力，后才有b受到的拉力
D. 两传感器受到的拉力总是大小相等、方向相反
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