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【題目】如圖所示，質量為2m的 U形線框ABCD下邊長度為L，電阻為R，其它部分電阻不計，其內側有質量為m，電阻為R的導體棒PQ，PQ與線框相接觸良好，可在線框內上下滑動。整個裝置豎直放置，其下方有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B。將整個裝置從靜止釋放，在下落過程線框底邊始終水平。當線框底邊進入磁場時恰好做勻速運動，此時導體棒PQ與線框間的滑動摩擦力為。經過一段時間，導體棒PQ恰好到達磁場上邊界，但未進入磁場，PQ運動的距離是線框在磁場中運動距離的兩倍。不計空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）線框剛進入磁場時，BC兩端的電勢差；

（2）導體棒PQ到達磁場上邊界時速度大�。�

（3）導體棒PQ到達磁場上邊界前的過程線框中產生的焦耳熱。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）線框剛進入磁場時是做勻速運動。由平衡知識可列：

（2）設導體棒到達磁場上邊界速度為，線框底邊進入磁場時的速度為；導體棒相對于線框的距離為，線框在磁場中下降的距離為。

聯解上述方程式得：

（3）線框下降的時間與導體棒下滑的時間相等

聯解上述方程式得：

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足夠長平行光滑金屬導軌，導軌平面與水平面成某一夾角，導軌電阻不計；長也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，ab的質量m=0.1 kg、電阻R=lΩ；MN、PQ的上端連接右側電路，電路中R2為一電阻箱；已知燈泡電阻RL=3Ω，定值電阻R1=7Ω，調節電阻箱使R2 =6Ω，重力加速度g=10 m／s2�，F斷開開關S，在t=0時刻由靜止釋放ab，在t=0.5 s時刻閉合S，同時加上分布于整個導軌所在區域的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面斜向上；圖乙所示為ab的速度隨時間變化圖像。

（1）求斜面傾角a及磁感應強度B的大��；

（2）ab由靜止下滑x=50 m（此前已達到最大速度）的過程中，求整個電路產生的電熱；

（3）若只改變電阻箱R2的值。當R2為何值時，ab勻速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖.砂和砂桶的總質量為m,小車和砝碼的總質量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小.

(1).以下說法正確的是（_________）

A.利用此裝置“研究勻變速直線運動”時,必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響

B.利用此裝置探究“加速度與質量的關系”并用圖象法處理數據時,如果畫出的a-m關系圖象不是直線,就可確定加速度與質量成反比

C.平衡摩擦力時,將長木板的一端墊起適當的高度,讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

D.平衡摩擦力時,將長木板的一端墊起適當的高度,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動

(2).小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時,因為不斷增加所掛鉤碼的個數,導致鉤碼的質量遠遠大于小車的質量,則小車加速度a的值隨鉤碼個數的增加將趨近于__________的值。

(3).實驗中要進行質量m和M的選取,以下最合理的一組是（_____）

A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

(4).如圖是實驗中得到的一條紙帶,每隔4個點取一個計數點，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點,量出相鄰的計數點之間的距離分別為:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm,sEF=5.91cm,sFG=6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=__________m/s2.(結果保留兩位有效數字)