題目列表(包括答案和解析)
. 如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導軌水平固定放置，導軌距水平地面 H=0.8m，導軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內阻r=1.0Ω的電源，在距導軌上橫跨一質量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應強度為B=0.5T方向豎直向上的勻強磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導軌向右滑動，最終滑離導軌．
求：⑴金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導軌后有可能達到的最大水平射程；
⑵若金屬棒離開導軌后的實際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導軌在金屬棒上產生的焦耳熱為多少？
如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導軌水平固定放置，導軌距水平地面 H=0.8m，導軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內阻r=1.0Ω的電源，在距導軌上橫跨一質量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應強度為B=0.5T方向豎直向上的勻強磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導軌向右滑動，最終滑離導軌．
求：（1）金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導軌后有可能達到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開導軌后的實際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導軌在金屬棒上產生的焦耳熱為多少？
（20分）如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導軌水平固定放置，導軌距水平地面 H=0.8m，導軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內阻r=1.0Ω的電源，在距導軌上橫跨一質量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應強度為B=0.5T方向豎直向上的勻強磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導軌向右滑動，最終滑離導軌．
求：（1）金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導軌后有可能達到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開導軌后的實際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導軌在金屬棒上產生的焦耳熱為多少？
（20分）如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導軌水平固定放置，導軌距水平地面H=0.8m，導軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內阻r=1.0Ω的電源，在距導軌上橫跨一質量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應強度為B=0.5T方向豎直向上的勻強磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導軌向右滑動，最終滑離導軌．
求：（1）金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導軌后有可能達到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開導軌后的實際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導軌在金屬棒上產生的焦耳熱為多少？
（20分）如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導軌水平固定放置，導軌距水平地面 H=0.8m，導軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內阻r=1.0Ω的電源，在距導軌上橫跨一質量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應強度為B=0.5T方向豎直向上的勻強磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導軌向右滑動，最終滑離導軌．
求：（1）金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導軌后有可能達到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開導軌后的實際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導軌在金屬棒上產生的焦耳熱為多少？
一．選擇題
1．Ｄ
2．ＡCＤ
3．ＢＣ
4．Ｂ
5．ＢＣ
6．Ｂ
7．Ｄ
8．Ａ
9．BD
10．C
二．實驗題
11．（8分）①2.06 ②
③C
12.（10分）①A、C、E ②C
三．計算題
13. 解：⑴設木箱與車廂底板的最大靜摩擦力為fm，汽車以加速度a啟動時，細繩剛好不被拉斷，以木箱為研究對象，根據牛頓定律可得：
……………………………………………………………………⑴
而：
…………………………………………………………………………⑵
由以上兩式可解得：
………………………………………………………………………⑶
⑵當汽車加速度為a1時，細繩將被拉斷，木箱與車廂底板發生相對滑動，設其加速度為a2，則：
………………………………………………………………………⑷
設經過t1時間木箱滑出車廂底板，則應滿足：
…………………………………………⑸
木箱離開車廂底板后向前平拋，經時間t2落地，則：
………………………………………………………………………⑹
而：
………………………………………………………………………⑺
由⑷⑸⑹⑺可得：
…………………………………………………………⑻
評分標準：⑵⑺兩式各1分，⑸式3分，其他各式均2分，共計15分。
14．解⑴為保證小球做勻速圓周運動，電場力必與重力平衡，由此可判定小球帶正電。即得；
……………………………………………………………………………⑴
⑵小球在復合場中做勻速圓周運動，洛侖茲力作為向心力。即：
…………………………………………………………………………⑵
…………………………………………………………………………⑶
由以上兩式可解得：
………………………………………………………………………⑷
⑶若在O點固定另一與A完全相同的帶電小球，則小球A將同時受到庫侖斥力，設此時磁感應強度增大到B1，則：
……………………………………………………………………⑸
由⑵⑸兩式可解得：
…………………………………………………………⑹
評分標準：本題共18分。各式均3分
15解：⑴在電鍵剛閉合時，回路中電流最大，金屬棒加速度最大。設此時回路中電流為I，金屬棒所受安培力為F，則有：
……………………………………⑴
……………………………………⑵
根據牛頓第二定律
………………………………………⑶
代入數值后得
電鍵閉合后，金屬棒在導軌上做加速度逐漸減小的加速運動，若金屬棒離導軌右端較遠，則金屬棒有可能在達到最大速度后離開導軌平拋，這種情況下水平射程最大。設金屬棒能達到的最大速度為vm，從拋出到落地所用時間為t，則：
………………………………………⑷
………………………………………⑸
…………………………………………⑹
代入數值后解得
（本小問共12分⑴⑵⑶⑷各2分，⑸⑹兩式各1分 兩結果各1分）
⑵若金屬棒實際射程為S=
……………………………………………………⑺
設金屬棒在導軌上運動時間為Δt ,此過程回路中平均電流為
，通過電量為
，則：
………………………………………………⑻
……………………………………………………⑼
根據能量守恒，回路中產生熱量為Q，則：
……………………………………………………⑽
根據串聯電路特點，金屬棒上產生的熱量為：
……………………………………………………⑾
代入數值后可解得：
（本小問共7分，其中⑻⑽兩式各2分，⑺⑼⑾及結果各1分）
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