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(11分) 如右圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d="40" cm.電路電壓恒為U=24V，電阻R=16Ω。閉合開關S，待電路穩定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v₀="4" m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=1×10^-2 C，質量為m=2×10^-2 kg，不考慮空氣阻力。

求：（1）滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？
（2）此時滑動變阻器消耗功率是多大？(取g="10" m/s²)

8Ω 8W

試題分析：(1)小球進入板間后，受重力和電場力作用，且到A板時速度為零。
設兩板間電壓為U_AB。由動能定理得：-mgd-qU_AB=0-

①
∴滑動變阻器兩端電壓 U_滑=U_AB="8" V ②
設通過滑動變阻器電流為I，由歐姆定律得：I=

③
滑動變阻器接入電路的電阻

④
(2)滑動變阻器消耗功率 P_消=I²R_滑 ="8" W

練習冊系列答案

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如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速度v₁從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為

。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則（）

A．小物體上升的最大高度為

B．從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小

C．從M到N的過程中，電場力對小物體先做正功后做負功

D．從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小

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（18分）如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R="0.45" m
的1/4圓弧面,A和D分別是圓弧的端點,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P₁和P₂的質量均為m,滑板的質量M=4m.P₁和P₂與BC面的動摩擦因數分別為μ₁=0.10和μ₂=0.40,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,開始時滑板緊靠槽的左端,P₂靜止在粗糙面的B點。P₁以v₀="4.0" m/s的初速度從A點沿弧面自由滑下,與P₂發生彈性碰撞后,P₁停在粗糙面B點上,當P₂滑到C點時,滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P₂繼續滑動,到達D點時速度為零,P₁與P₂可視為質點,取g="10" m/s²。問：

（1）P₂在BC段向右滑動時,滑板的加速度為多大？
（2）BC長度為多少？N、P₁和P₂最終靜止后,P₁與P₂間的距離為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

有一勻強電場的場強為40N／C，在同一條電場線上有A、B兩點，把質量為2×10^-9kg，帶電荷量為－1.5×10^-8C的微粒從A點移到B點，電場力做1.5×10^-6J的正功．求：
（1）A、B兩點間電勢差U_AB是多少？
（2）A、B兩點間距離是多少？
（3）若微粒在A點具有與電場線同向的速度10m／s，在只有電場力作用的情況下，求經過B點的速度？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在O點處固定一正電荷，在過O點的豎直平面內的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質量為m、電荷量為q，小球下落的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R為半徑的圓（圖中實線所示）相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h，若小球通過B點的速度為v，則下列說法中正確的是

A．小球通過C點的速度大小是

B．小球通過C點的速度大小是

C．小球由A到C電場力做功是

mv²-mgh
D．小球由A到C機械能的損失是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B = 0.5T。質量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r�，F從靜止釋放桿a b，測得最大速度為v_m。改變電阻箱的阻值R，得到v_m與R的關系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m，重力加速度g取l0m/s²，軌道足夠長且電阻不計。
（1）當R = 0時，求桿a b勻速下滑過程中產生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向；
（2）求金屬桿的質量m和阻值r；
（3）當R = 4Ω時，求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。