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    如下图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如下图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：

    1.通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；

    2.当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；

    3.ab棒开始下滑的位置离EF的距离；

    4.ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。

     

    【答案】

     

    1.通过cd棒的电流方向d→c，区域I内磁场方向为垂直于斜面向上

    2.

    3.3l

    4.4mglsinθ

    【解析】（1）通过cd棒的电流方向 d→c （1分）区域I内磁场方向为垂直于斜面向上（1分）

    （2）对cd棒，F安=BIl=mgsinθ，所以通过cd棒的电流大小I =  （1分）

    当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率P=I2R=（1分）

    （3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，a==gsinθ（1分）

    cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动，可得；（1分）=Blgsinθtx  （1分）所以（1分）

    ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度（1分）

    则ab棒开始下滑的位置离EF的距离h=atx2+2l=3 l（1分）

    （4）ab棒在区域II中运动的时间t2==（1分）

    ab棒从开始下滑至EF的总时间t= tx+t2=2（1分）

    ε=Blvt =Bl（1分） ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：Q=εIt=4mglsinθ（1分）

     

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    某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

    (1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a =                。

    (2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：

                         ，图象上部弯曲的原因是：                                  。

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如下图（a）所示，相邻计数点间的时间间隔是T．
    （1）测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些，该同学计算加速度的公式应为a=______．
    （2）另有位同学通过测量，作出a-F图象，如图（b）所示，试分析：图象不通过原点的原因是：______，图象上部弯曲的原因是：______．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如下图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F＝8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m＝1kg，通过DIS实验，得到如图（b）所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2。试问：

    （1）图（b）中图线与纵坐标交点a0多大？

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