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如圖所示，M、N為豎直放置的兩平行金屬板，兩板相距d=0.4m．EF、GH為水平放置的且與M、N平行的金屬導軌，其右端（即F、H處）接有一R=0.3Ω的電阻，導軌與M、N的上邊緣處在同一水平面上，兩導軌相距L=0.2m．現有一長為0.4m的金屬棒ab與導軌垂直放置，并與導軌及金屬板接觸良好，金屬棒ab的總電阻為r=0.2Ω，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=1T．現有一個重力不計的正電荷，以v0=7m/s的速度從金屬板的左端水平向右射入板間，為了使電荷能做勻速直線運動，試求：
（1）ab棒應向哪個方向勻速運動（答左或右，不答原因）？ab運動的速度為多大？
（2）如果金屬棒的質量m=0.4kg（取g=10m/s²），金屬棒與導軌和金屬板間的動摩擦因數都為μ=0.5，則拉動金屬棒向前運動的水平拉力多大？

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如圖所示，M、N為豎直放置的兩平行金屬板，兩板相距d=0.4m。EF、GH為水平放置的且與M、N平行的金屬導軌，其右端（即F、H處）接有一R=0.3Ω的電阻，導軌與M、N的上邊緣處在同一水平面上，兩導軌相距L=0.2m。現有一長為0.4m的金屬棒ab與導軌垂直放置，并與導軌及金屬板接觸良好，金屬棒ab的總電阻為r=0.2Ω，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=1T。現有一個重力不計的正電荷，以v₀=7m/s的速度從金屬板的左端水平向右射入板間，為了使電荷能做勻速直線運動，試求：
（1）ab棒應向哪個方向勻速運動（答左或右，不答原因）？ab運動的速度為多大？
（2）如果金屬棒的質量m=0.4kg（取g=10m/s²），金屬棒與導軌和金屬板間的動摩擦因數都為μ=0.5，則拉動金屬棒向前運動的水平拉力多大？

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如圖所示，M、N為豎直放置的兩平行金屬板，兩板相距d=0.4m。EF、GH為水平放置的且與M、N平行的金屬導軌，其右端（即F、H處）接有一R=0.3Ω的電阻，導軌與M、N的上邊緣處在同一水平面上，兩導軌相距L=0.2m。現有一長為0.4m的金屬棒ab與導軌垂直放置，并與導軌及金屬板接觸良好，金屬棒ab的總電阻為r=0.2Ω且單位長度上的電阻一樣，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=1T。現有一個重力不計的正電荷，以v₀=7m/s的速度從金屬板的左端水平向右射入板間，為了使電荷能做勻速直線運動，試求：
（1）ab棒應向哪個方向勻速運動（答左或右，不答原因）？ab運動的速度為多大？
（2）如果金屬棒的質量m=0.4kg（取g=10m/s²），金屬棒與導軌和金屬板間的動摩擦因數都為μ=0.5，則拉動金屬棒向前運動的水平拉力多大？

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一、選擇題（每題4分，部分分2分，共32分）

1.B  2.BC  3.AD  4.ABD  5.BC  6.D  7.B  8.C

9．（6分）6.122~6.127（3分）   6.170（3分）

10．（12分）（1）a.干電池正常；b.電鍵正常；c.閉合天關關回路是連通的，沒有斷路之處。（3分）（每答對一點得1分）；

   （2）ACF（3分）  （有一處錯誤即不給分）

   （3）由于燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據公式計算出的小燈泡電阻值是高溫下（正常工作）的電阻值。（3分，每答對一點得1分）

   （4）H（3分）

11．（10分）參考答案和評分標準

   （1）設小球的質量為m，它通過最高點C時的速度為v_c，根據牛頓第二定律，有

  …………2分

解得：v_c=6m/s  ………………1分

設小球在A點的速度大小為v_A，以地面為參考平面，根據機械能守恒定律，有：

   …………2分

解得：   …………1分

（2）小球離開C點后作平拋運動，根據    …………1分

它在空中運動的時間為  t=0.6s …………1分

小球的落地點到A點的距離為    …………2分

12．（2分）參考答案和評分標準：

   （1）向右勻速運動   ………………2分

回路中的感應電動勢為E=BLv  ………………1分

在回路中金屬棒ab的有效電阻為r/2，回路中的電流強度為  …………1分

兩平行金屬板之間的電壓為U=   ………………2分

根據題意有    ………………2分

解得：v=8m/s   ………………1分

（2）回路中的電流強度為   …………1分

根據力的平衡條件，拉動金屬板向前運動的水平拉力為

根據力的平衡條件，拉動金屬板向前運動的水平拉力為

   ………………2分

13．（12分）參考答案和評分標準：

    （1）開始時彈簧的壓縮量為，

由平衡條件：    可得  …………2分

設當A剛離開檔板時彈簧的伸長量為x₂，

由：   可得   …………2分

故C下降的最大距離為：  …………1分

由以上三式可解得     …………1分

（2）由能量守恒定律可知：C物體下落h過程中，C的重力勢能的減少量等于B的電勢能的增量和彈簧彈性勢能的增量以及系統動能的增量之和，兩種情況下彈簧彈性勢能的增量相同。

當C的質量為M時：   …………2分

當C的質量為2M時，設A剛離開擋板時B的速度為v

   …………3分

由以上二式可解得A剛離開P時B的速度為：

   …………1分

如果利用了彈性勢能的表達式，結果是

   （同樣給分）