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如圖4-4所示，金屬桿在離地高處從靜止開(kāi)始沿弧形軌道下滑，導(dǎo)軌平行的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，水平部分導(dǎo)軌上原來(lái)放有一根金屬桿b，已知桿的質(zhì)量為，b桿的質(zhì)量為水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)摩擦，求：

小題1:（1）和b的最終速度分別是多大？
小題2:（2）整個(gè)過(guò)程中回路釋放的電能是多少？
小題3:（3）若已知、b桿的電阻之比，其余電阻不計(jì)，
整個(gè)過(guò)程中，、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少？

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如圖所示，金屬桿a在離地h高處從靜止開(kāi)始沿弧形軌道下滑，導(dǎo)軌平行的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，水平部分導(dǎo)軌上原來(lái)放有一根金屬桿b，已知桿a的質(zhì)量為m，b桿的質(zhì)量為

3

4

m水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)摩擦，求：
（1）a和b的最終速度分別是多大？
（2）整個(gè)過(guò)程中回路釋放的電能是多少？
（3）若已知a、b桿的電阻之比R_a：R_b=3：4，其余電阻不計(jì)，整個(gè)過(guò)程中，a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少？

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如圖所示，金屬桿a在離地h高處從靜止開(kāi)始沿與水平導(dǎo)體軌道平滑連接的弧形軌道下滑，導(dǎo)軌的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，水平部分導(dǎo)軌間距l(xiāng)，其上原來(lái)放有一金屬桿b．已知a桿與b桿的質(zhì)量分別為3m、4m，a、b兩桿電阻分別為3R、4R其余電阻不計(jì)．水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)所有摩擦，導(dǎo)體桿a、b不會(huì)相撞．求：
（1）金屬桿b的最大加速度？
（2）a和b的最終速度是多大？整個(gè)過(guò)程中回路釋放的電能最多是多少？

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如圖所示，金屬桿a在離地h高處從靜止開(kāi)始沿弧形軌道下滑，導(dǎo)軌平行的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，水平部分導(dǎo)軌上原來(lái)放有一長(zhǎng)L的金屬桿b．已知桿的質(zhì)量為m_a，且與b桿的質(zhì)量比為m_a：m_b=3：4，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)摩擦．求：
（1）若a、b電阻分別為R_a、R_b，則b的最大加速度為多大？
（2）a和b的最終速度分別是多大？
（3）整個(gè)過(guò)程中回路中釋放的電能是多少？
（4）若已知a、b桿的電阻之比R_a：R_b=3：4，其余電阻不計(jì)．整個(gè)過(guò)程中a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少？

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1. B　解析：由圖可知AB、BC、CD的距離分別是10cm、30cm、50cm，它們的距離之比為1：3：5，說(shuō)明水滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，在A到B、B到C，C到D所用時(shí)間相等，由得，，所以光源應(yīng)滿(mǎn)足的條件是間歇發(fā)光其間隔時(shí)間為0.14s。

2. C　解析：依題意作出物體的v-t圖象，如圖1所示。圖線(xiàn)下方所圍成的面積表示物體的位移，由幾何知識(shí)知圖線(xiàn)②、③不滿(mǎn)足AB=BC。只能是①這種情況。因?yàn)樾甭时硎炯铀俣龋�所�?i>a₁<a₂，選項(xiàng)C正確。

3. D　解析：對(duì)掛鉤進(jìn)行受力分析，如圖所示，圖中α、β為A、B繩與豎直方向的夾角，兩繩拉力如圖中F_A0、F_B0所示；當(dāng)右側(cè)桿向左平移，則α、β均變小，兩繩拉力如圖中F_A、F_B所示；由圖可知，A、B繩的拉力均變小，AB錯(cuò)；由于掛鉤受力平衡，兩繩對(duì)掛鉤的拉力合力一定與衣服對(duì)掛鉤的拉力大小相等、方向相反，因此合力不變，D正確。

4.　A　解析：從0到的時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度從2均勻減小到0，根據(jù)楞次定律和右手定則可判斷出感應(yīng)電流的方法與規(guī)定的方向相反，大小為：；同理，從到T的時(shí)間，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，大小均勻增大，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，由右手定則可知感應(yīng)電流的方法與規(guī)定的方向相反，大小為：，故A選項(xiàng)正確。

5. ABC　解析：從F－t圖象上可以看出，在0～t1、t2～t3和t4以后的時(shí)間內(nèi)，彈簧秤對(duì)鉤碼的拉力F等于鉤碼的重力10N；t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，彈簧秤對(duì)鉤碼的拉力F小于鉤碼的重力，鉤碼處于失重狀態(tài)；t3～t4這段時(shí)間內(nèi)，彈簧秤對(duì)鉤碼的拉力F大于鉤碼的重力，鉤碼處于超重狀態(tài)，所以選項(xiàng)ABC正確。

6. B　解析：由圖像的變化快慢可知曲線(xiàn)ab先變化非�？�，為斥力圖，cd為引力圖，e點(diǎn)是兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)，即分子間引力與斥力相等時(shí)，此時(shí)分子間距離的數(shù)量級(jí)為10－10m，B對(duì)A錯(cuò)；分子間距離大于e點(diǎn)橫坐標(biāo)值時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，C錯(cuò)；分子勢(shì)能在平衡位置以?xún)?nèi)隨距離增大而減小，在平衡位置以外隨分子間距離增大而增大，D錯(cuò).

7. C　解析：假設(shè)將小球放在彈簧頂端釋放球，這就是一個(gè)常見(jiàn)的彈簧振子，由對(duì)稱(chēng)性知，球到達(dá)最低點(diǎn)的加速度為，本題中彈簧在最低點(diǎn)時(shí)壓縮量比假設(shè)的模型大，故答案為C．

8.　B　解析：導(dǎo)體桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切割磁感線(xiàn)相當(dāng)于電源，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv，由于桿相當(dāng)于彈簧振子，其在O點(diǎn)處的速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，因此電路中的電流最大。根據(jù)右手定則，電流在P、Q兩處改變方向，此時(shí)的電流為零。故選擇B.

9．　11.14 mm　　　

10.　 1.5V　0.2Ω　0.4Ω　1.25W　0.1Ω　2.5

解析：由電源的伏安特性曲線(xiàn)讀得電源電動(dòng)勢(shì)為E=1.5V，橫截距表示短路電流I=7.5A，電源內(nèi)阻為Ω。

a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電源輸出電壓為1.0V，電流為2.5A，此時(shí)的電壓和電流是加在外電阻兩端的電壓和流過(guò)外電阻的電流，因此Ω，電源內(nèi)部熱耗功率為 W。

    圖線(xiàn)中的b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的外電阻R_b上的電壓為0.5V，流過(guò)其中的電流為5.0A，于是Ω  輸出功率為P_b=I_bU_b=0.25W。

11. 解析：（1）因?yàn)殡娐分行枰�得到改裝后電壓表量程與電源電動(dòng)勢(shì)兩個(gè)未知數(shù)，所以需要兩個(gè)電路狀態(tài)聯(lián)立方程求解。連接如圖所示。

（2）當(dāng)當(dāng)S₁與S₂均閉合時(shí)，由閉合電路的歐姆定律得：

即：         ①

當(dāng)S₁閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)，由閉合電路的歐姆定律得：

，

即： ②

由①②兩式可得：，

則電壓表的量程：

12. 解析：用圖象求解，做出速度時(shí)間圖象如圖所示，從圖象看出從B上升到最高點(diǎn)的時(shí)間與由最高點(diǎn)落回A的時(shí)間之比為1：2，所以從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間與從B上升到最高點(diǎn)的時(shí)間之比為1：3，即，又   　所以解得

13.

半徑/cm

質(zhì)量/m₀

角速度/rad?s^-1

圈數(shù)

轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/J

6.4

14.4

25.6

12.8

19.2

25.6

25.6

57.6

102.4

（2）E_K= kmω²r² (k是比例常數(shù))                （3）控制變量法　

14.  解析：（1）依題意分析可知：碰撞發(fā)生在第1、2兩次閃光時(shí)刻之間，碰撞后B靜止，故碰撞發(fā)生在x=60cm處。

（2）碰撞后A向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為，

碰撞到第二次閃光時(shí)A向左運(yùn)動(dòng)10cm，時(shí)間設(shè)為，有

第一次閃光到發(fā)生碰撞時(shí)間為，有：

由以上各式可得：

（3）取向右方向?yàn)檎�方向，碰撞前：A的速度，B的速度

碰撞后：A的速度，B的速度

由動(dòng)量守恒守恒定律可得：

由以上各式可得：：=2：3