【题目】如图所示，两条平行的固定金属导轨相距L=1m，光滑水平部分有一半径为r=0.3m的圆形磁场区域，磁感应强度大小为
、方向竖直向下；倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°，处于垂直于斜面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.5T。金属棒PQ和MN的质量均为m=0.lkg，电阻均为
。PQ置于水平导轨上，MN放置于倾斜导轨上、刚好不下滑。两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从某时刻起，PQ棒在水平外力的作用下由静止开始向右运动，当PQ棒进人磁场
中时，即以速度v=16m/s；匀速穿过该区域。不计导轨的电阻，PQ始终在水平导轨上运动。取
，
；
(1)求MN棒刚要滑动时，PQ所处的位置；
(2)求从PQ棒开始运动到MN棒刚要滑动的过程中通过PQ棒的电荷量；
(3)通过计算，定量画出PQ棒进人磁场后在磁场中水平外力F随位移变化的图像。
【答案】(1)
m；(2)
C；(3)
【解析】
(1)开始
刚好不下滑时，受沿倾斜导轨向上的最大静摩擦力
，则
设
进入磁场
后切割磁感线的有效长度为
，由法拉第电磁感应定律得产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得整个回路中的感应电流为
则所受的安培力为
棒刚要向上滑动时，受沿倾斜导轨向下的最大静摩擦力，由力的平衡条件有
联立解得
m
即棒刚要滑动时，棒刚好运动到圆形磁场区域的直径位置。
(2)从棒开始运动到棒刚要滑动的过程中，穿过回路的磁通量的变化量为
平均感应电动势
平均感应电流
通过棒的电荷量
C
(3)当棒进入磁场后的位移为
时，切割磁感线的有效长度为
回路中的电流为
受到的安培力为
由题意知外力为
故有
因此棒所受水平外力
随位移变化的图像如图所示
期末冲刺100分创新金卷完全试卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，从P点以水平速度v将小皮球抛向固定在地面上的塑料筐，小皮球恰好能够入筐。不考虑空气阻力，则小皮球在空中飞行的过程中（ ）
A.在相等的时间内，皮球动量的改变量相同
B.在相等的时间内，皮球动能的改变量相同
C.下落相同的高度，皮球动量的改变量相同
D.下落相同的高度，皮球动能的改变量相同
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【题目】由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，
为弹道曲线上的五点，其中
点为发射点，
点为落地点，
点为轨迹的最高点，
为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（ ）
A.到达点时，炮弹的速度为零
B.到达点时，炮弹的加速度为零
C.炮弹经过
点时的速度大于经过
点时的速度
D.炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间
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【题目】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m如图甲所示，用弹簧OC和两根相同的弹簧测力计a、b做“探究求合力的方法”的实验。在保持弹簧伸长2.00cm不变的条件下：
（1）若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a的读数是__________N（如图乙中所示），则弹簧测力计b的读数可能为__________N.
（2）若弹簧测力计a、b间夹角小于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧测力计b与弹簧测计力a的夹角，则弹簧测力计b的读数__________（选填“变大”“变小”、“不变”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。
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【题目】某实验小组为了测量出电池组的电动势E和内阻r，用下列器材组装了一个实验电路，设计完成后发现还可用该电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律：
A.电压表
（量程
、内阻很大）
B.电压表
（量程、内阻很大）
C.电流表A（量程
、内阻很小）
D.滑动变阻器R（最大阻值
、额定电流3A）
E.小灯泡（3V）
F.电池组（电动势E、内阻r）
G.开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表的示数增大，则电压表的示数减小：
(1)请将设计的实验电路图在图甲虚线方框中补充完整；（________）
(2)某次实验时，调整滑动变阻器滑动片到适当位置，测得三个电表指针位置如图乙所示，则电流表读数___A，电压表读数___V，电压表的读数___V；
(3)多次实验，得到两电压表读数
与电流表对应读数I。实验小组把测量数据画在
图像中，描绘出了两条图线A、B：
①根据图丙可以算出电源的电动势E=______V，内阻r =________
（计算结果保留2位有效数字）；
②图丙中电路处于Q状态时，滑动变阻器的阻值应为______，此时小灯泡的实际功率为____W。
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【题目】某密闭绝热“U”形气缸开口向上竖直放置，通过置于底部的电热丝缓慢加热缸内的理想气体，使绝热活塞由A位置缓慢到达B位置，如图甲所示。在此过程中，缸内气体的温度-体积图像（
图像）如图乙所示。已知活塞质量
、横截面积
，大气压强
，忽略活塞与气缸璧之间的摩擦，重力加速度
：
(1)求缸内气体的压强；
(2)求活塞到达位置B时缸内气体的温度；
(3)若一定质量的理想气体的内能与热力学温度成正比，活塞在A位置时缸内气体的内能为
J。求活塞由A位置运动到B位置的过程中缸内气体从电热丝吸收的总热量。
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【题目】如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向的夹角α=60°，使飞行器恰好沿与水平方向的夹角θ=30°的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速直线飞行，飞行器所受空气阻力不计。下列说法中正确的是（ ）
A.飞行器加速时动力的大小等于mg
B.飞行器加速时加速度的大小为
g
C.飞行器减速时动力的大小等于mg
D.飞行器减速飞行时间t后速度为零
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【题目】在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度，然后将不同数量的相同的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端，并记录好相应读数。
(1)某次测量如图所示，指针所指刻度尺读数为________cm。
(2)该同学在实验过程中，发现挂前3个钩码时，钩码重力与对应的弹簧伸长量基本成正比关系，但当挂上第4个钩码时，弹簧突然向下伸长很多，和前3组数据对比，明显不再成正比关系，产生这种情况的原因是________。
(3)更换新的同种弹簧后进一步探究，在挂上第3个钩码后，在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________，弹簧的弹性势能将________。(填“增加”、“不变”或“减少”)。
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【题目】某型号汽车出厂标准，为百公里（100 km/h）刹车距离小于44 m，当刹车距离超过标准距离20%时，就需要考虑刹车系统、轮胎磨损等安全隐患问题。某用户以路边相距30 m的A、B两路灯柱为参照物，以100 km/h的速度紧急刹车，通过A灯柱时车速仪如图a所示，通过B灯柱时如图b所示，刹车过程可看作匀变速运动。则下列相关叙述中正确的是（ ）
A.该汽车刹车过程加速度大小约为
B.该汽车百公里刹车距离大于60 m
C.该汽车百公里刹车距离已超过20%，存在安全隐患
D.此测试过程不规范不专业，没有任何实际指导意义
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