如圖所示，兩根平行金屬導軌相距L，上端接有直流電源，電源電動勢為E，內阻為r，導軌的傾斜部分與水平面成θ角，水平部分右端與阻值為R的電阻相連。傾斜部分存在垂直斜面向上的勻強磁場，水平部分存在垂直水平面向下的勻強磁場，兩部分磁場的磁感應強度大小相等。傾斜導軌與水平導軌光滑連接，金屬棒a與導軌接觸良好，質量為m，電阻也為R。金屬導軌固定不動且電阻不計。不計一切摩擦。導軌的傾斜部分和水平部分都足夠長。求：
（1）開關閉合時，金屬棒a恰能處于靜止狀態，求勻強磁場磁感應強度的大小？
（2）斷開開關，從靜止釋放金屬棒a，在金屬棒a進入水平軌道后，電路中產生的最大焦耳熱為多少？
 |
解：（1）設開關閉合時，電路的總電阻為R1，電路中的總電流為I1，流過金屬
的電流為Ia，則
…………①（1分） 
…………②（1分）
…………③（1分）
金屬棒a平衡，則
…………④（1分）
解得
…………⑤（1分）
（2）由于軌道傾斜部分足夠長，金屬棒在進入水平軌道前做勻速運動，設斷開開關時，電路的總電阻為R2，金屬棒a做勻速運動的速度為v2，棒中的電動勢E2，電路中的電流為I2，則
…………⑥ （1分） 
…………⑦ （1分） 
…………⑧（1分）
金屬棒在傾斜導軌上以v2勻速運動，處于平衡狀態，則
…………⑨（1分） 解得
…………⑩（1分）
在金屬棒a進入水平軌道后，設電路中產生的最大焦耳熱為Q，根據能量守恒
…………
（1分） 解得
…………
（1分）
新課標同步訓練系列答案科目：高中物理 來源： 題型：021
[ ]
A. ab棒將向左做加速運動
B. cd棒將向右做加速運動
C. ab棒向右做加速運動, 直到ab與cd速度相等為止
D. cd棒做減速運動, 直到cd與ab速度相等為止
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科目：高中物理 來源： 題型：
如圖所示，間距為L的兩根平行金屬導軌彎成“L ”形，豎直導軌面與水平導軌面 均足夠長，整個裝置處于豎直向上大小為B的勻強磁場中。質量均為m、阻值均為R的導 體棒ab、cd均垂直于導軌放置，兩導體棒與
導軌間動摩擦因數均為u;當導體棒cd在水平 恒力作用下以速度v0沿水平導軌向右勻速運動時，釋放導體棒ab，它在豎直導軌上勻加速下滑。(導體棒ab、cd與導軌間接觸良好且接觸點及金 屬導軌的電阻不計;已知重力加速度為g)求：
(1) 導體棒cd向右勻速運動時，電路中的電流 大小；
(2) 導體棒ab勻加速下滑的加速度大小；
(3) 若在某時刻,將導體棒cd所受水平恒力撤 去，經過一段時間，導體棒cd靜止，此過程流經導體棒cd的電荷量為q，則這一段時間內導體棒cd產生的焦耳熱為多少。
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科目：高中物理 來源： 題型：
如圖所示，一根質量為
的金屬棒
水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導軌上，并始終與導軌保持良好接觸，導軌間距為L，導軌下端接一阻值為
的電阻，其余電阻不計。在空間內有垂直于導軌平面的磁場，磁感應強度大小只隨豎直方向
變化，變化規律
，
為大于零的常數。質量為
的物體靜止在傾角θ=30°的光滑斜面上，并通過輕質光滑定滑輪和絕緣細繩與金屬相連接。當金屬棒沿軸方向從
位置由靜止開始向上運動
時，加速度恰好為0。不計空氣阻力，斜面和磁場區域足夠大，重力加速度為
。求：
（1）金屬棒上升時的速度；
（2）金屬棒上升的過程中，電阻R上產生的熱量；
（3）金屬棒上升的過程中，通過金屬棒橫截面的電量。
 |
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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解
選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)
A．(選修模塊3-3)(12分)
(1) (4分)下列說法中正確的是
A．當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子力為零，分子勢能最小
B．擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現象和布朗運動也叫做熱運動
C．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律
D．自然界中與熱現象有關的自發的能量轉化過程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質在退化
（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內用質量為m活塞密
封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，大氣壓恒為p0，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強是 ，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過程中密閉氣體的內能增加 。
（3）晶須是一種發展中的高強度材料，它是一些非常細的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質量M，阿伏伽德羅常數為NA，忽略鐵分子間的空隙)
B．(選修模塊3-4)(12分)
（l）(4分)下列有關光現象的說法中正確的是
A．同種介質中，光波長越短，傳播速度越快
B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線
C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象
D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時，他不能感知自身質量的增大
(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示，P、Q兩個質點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時，質點P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2= s時，質點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當t3=0.9s時，質點P的位移為__ ____cm。
（3）(4分) 如圖所示，透明介質球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質的C點，DC與AB的距離H=
R/2，若DC光線進入介質球后經一次反射再次回到介質球的界面時，從球內折射出的光線與入射光線平行，求介質的折射率。
C．(選修模塊3-5)(12分)
（1）（4分）下列說法正確的是
A．任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光波長小于這個波長，才能產生光電效應
B．氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子的運動加速度減小
C．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質子流工作的顯微鏡分辨率低
D．核力的飽和性決定了原子核太大，那一定是不穩定的
（2）（4分）質量為m1的鋰核(
)俘獲一個質量為m2的質子后衰變為兩個
粒子，粒子質量為m3，已知光在真空中速度為c.
①寫出核反應方程 。
②該過程中釋放的核能為ΔE =
(3) （4分）在粒子散射實驗中，質量為m的
粒子以初動能E0與質量M的金核發生對心碰撞。若金核初時靜止且自由，求粒子與金核間距離最近時電勢能。
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科目：高中物理 來源：江蘇省2010屆三校四模聯考 題型：實驗題
選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)
A．(選修模塊3-3)(12分)
(1) (4分)下列說法中正確的是
A．當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子力為零，分子勢能最小
B．擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現象和布朗運動也叫做熱運動
C．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律
D．自然界中與熱現象有關的自發的能量轉化過程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質在退化
（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內用質量為m活塞密
封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，大氣壓恒為p0，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強是 ，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過程中密閉氣體的內能增加 。
（3）晶須是一種發展中的高強度材料，它是一些非常細的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質量M，阿伏伽德羅常數為NA，忽略鐵分子間的空隙)
B．(選修模塊3-4)(12分)
（l）(4分)下列有關光現象的說法中正確的是
A．同種介質中，光波長越短，傳播速度越快
B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線
C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象
D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時，他不能感知自身質量的增大
(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示，P、Q兩個質點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時，質點P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=
s時，質點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當t3=0.9s時，質點P的位移為__ ____cm。
（3）(4分) 如圖所示，透明介質球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質的C點，DC與AB的距離H=
R/2，若DC光線進入介質球后經一次反射再次回到介質球的界面時，從球內折射出的光線與入射光線平行，求介質的折射率。
C．(選修模塊3-5)(12分)
（1）（4分）下列說法正確的是
A．任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光波長小于這個波長，才能產生光電效應
B．氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子的運動加速度減小
C．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質子流工作的顯微鏡分辨率低
D．核力的飽和性決定了原子核太大，那一定是不穩定的
（2）（4分）質量為m1的鋰核(
)俘獲一個質量為m2的質子后衰變為兩個
粒子，粒子質量為m3，已知光在真空中速度為c.
①寫出核反應方程 。
②該過程中釋放的核能為ΔE =
(3) （4分）在粒子散射實驗中，質量為m的
粒子以初動能E0與質量M的金核發生對心碰撞。若金核初時靜止且自由，求粒子與金核間距離最近時電勢能。
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