【题目】如图1所示，两条平行光滑水平导轨间距为L，左侧弯成竖直面内的四分之一圆弧，其半径也为L，右侧折成倾斜导轨，其倾角为θ=45°。导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化规律如图2所示。导体棒ab固定在圆弧导轨最高点，cd固定在水平导轨上，与圆弧底端相距为2L，导体棒ab、cd长均为L、电阻均为R，质量分别为m和2m。从0时刻开始，静止释放导体棒ab，当ab到达圆弧底端时立即释放导体棒cd。不计导轨电阻和空气阻力，已知L=1m，R=0.5，m=1kg，g=10 m/s2，B0=2T。求：
(1)导体棒ab在圆弧导轨上运动的过程中导体棒cd产生的焦耳热Q；
(2)若水平导轨足够长，且两棒在水平导轨上不会相撞，则两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量q是多少；
(3)在(2)的条件下，若倾斜导轨足够长，且导体棒落在倾斜导轨上立即被锁定，求导体棒ab、cd最终静止时的水平间距X。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)已知物体自由下降高度为
所用时间为
，比较可知导体棒
到达圆弧底端前磁场已经恒定，则 在圆弧轨道上运动产生焦耳热的时间
①
由
②
又由
③
联立①②③，解得
④
(2)导体棒 到达圆弧底端的速度满足
⑤
由题意可知，两根导体棒在水平导轨上运动时满足系统动量守恒，且末速度相同，有
⑥
对导体棒
，从静止到速度为
，由动量定理，有
⑦
联立⑤⑥⑦，解得
⑧
(3)第(2)中，由
(其中Δx为两根导体棒相对位移）
解得
⑨
导体棒抛出后， 空中运动时间
⑩
水平分位移
此过程中导体棒
与水平方向分速度相同，因此水平分位移相同，有
满足
故导体棒落在倾斜导轨后导体棒仍在水平导轨上，两根导体棒与导轨再次构成闭合回路，对导体棒，设其接下来在水平导轨上运动的对地位移为
，由动量定理有
解得
满足
故导体棒最终静止在水平导轨上，与导体棒水平间距
为
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【题目】用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线。
②将K旋转到电阻挡"×l00"的位置。
③将插入"十"、"－"插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的________ （填"0刻线"或"∞刻线"）。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡"×1k"的位置
B．将K旋转到电阻挡"×10"的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
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【题目】如图所示，平行板电容器水平放置，开关S断开，电源通过二极管给电容器充电，一带电粒子从上、下极板左侧正中央的O点以一定速度平行于极板射入，恰好从下极板右侧边缘飞出，不计粒子自身重力和空气阻力，极板间电场可视为匀强电场，若粒子打到极板上即被吸收。以下情形，保持入射点O的位置不变，其中说法正确的是（ ）
A.将开关保持闭合，若上极板稍向下移动，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度
B.将开关保持闭合，若将下极板稍向上移动，粒子在极板间运动时电势能减少量变小
C.开关保持断开，若上极板稍向下移动，粒子仍能从极板右端射出
D.开关保持断开，若将上极板稍向上移动，粒子会打到下极板上
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【题目】关于分子的下列说法，正确的是（ ）
A.我们将充满气的气球压扁时需要用力，这是因为分子间存在斥力的缘故
B.某个气体分子在高温状态时的速率不可能与低温状态时相等
C.两分子从相距无穷远到无穷近的过程中，分子间的合力先增大后减小再增大
D.分子甲固定不动，分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置，在这一过程中，分子力先对乙做正功，再对乙做负功
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【题目】一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（ ）
A.质点一定做匀变速直线运动B.质点一定做匀变速曲线运动
C.质点单位时间内速度的变化量相同D.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
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【题目】如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R＝1 m的
圆形轨道，BC段为高为h＝5 m的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.2 kg的小球由A点运动到B点，离开B点做平抛运动，由于存在摩擦力的缘故小球在圆弧轨道上的速度大小始终为2 m/s（g取10 m/s2）。求：（取π＝3）
(1)小球从A点运动到水平轨道的时间；
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力的大小和方向。
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【题目】如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s2）．
（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；
（2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
（3）计算4s内回路产生的焦耳热．
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【题目】用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”
(1)下列物理量需要测量的是________、通过计算得到的是_______（填写代号）
A．重锤质量 B．重力加速度 C．重锤下落的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式__________，动能增量的表达式__________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．
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【题目】如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0，则( )
A. 小木块和木箱最终都将静止
B. 小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动
C. 小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动
D. 如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动
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