【题目】如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距
。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻
导轨上停放一质量
、电阻
的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
（2）求第2s末外力F的瞬时功率；
（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功
，求金属杆上产生的焦耳热。
【答案】(1)见解析；(2)0.35W；(3)0.05J
【解析】
(1) 设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E=BLv，电阻R两端的电压
由图乙可得
U=kt，k=0.1V/s
解得
因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度
(2) 在2s末，速度
v2=at=2m/s
此时通过金属杆的电流
金属杆受安培力
F安=BIL=0.075N
设2s末外力大小为F2，由牛顿第二定律：
F2-F安=ma
故4s末时外力F的瞬时功率P=F2v2，解得：
P=0.35W
(3) 在2s末，杆的动能
由能量守恒定律，回路产生的焦耳热：
Q=W-Ek=0.35-0.2 J =0.15J
又
故在金属杆上产生的焦耳热
Qr=0.05J
备战中考寒假系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在
时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，
时a第一次到达最高点。下列说法正确的( )
A. 在
时刻波恰好传到质点d处
B. 在
时刻质点c恰好到达最高点
C. 质点b开始振动后，其振动周期为4s
D. 在
的时间间隔内质点c向上运动
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【题目】如图所示，用货车运输规格相同的水泥板，货车装载两层水泥板，底层水泥板固定在车厢里，上层水泥板堆放在底层水泥板上，已知水泥板间的动摩擦因数μ=0.72，货车紧急刹车时的加速度大小为8m/s2；每块水泥板的质量m=200kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g =10m/s2，求：
(1)货车以5m/s2的加速度启动时上层水泥板所受的摩擦力大小；
(2)若货车在水平路面上匀速行驶的速度为12m/s，要使货车在紧急刹车时上层水泥板不撞上驾驶室，最初堆放时上层水泥板最前端应该离驾驶室的最小距离。
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【题目】交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度
T。为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V，11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：
（1）从图示位置作为计时起点，写出此交流发电机的输出电压瞬时值的表达式；
（2）变压器原、副线圈的匝数比为多少；
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大。
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【题目】如图所示，国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50Hz的频率监视前方的交通状况．当车速v≤10m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，加速度大小约为4m/s2，使汽车避免与障碍物相撞．则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为
A. 40m B. 25m C. 12.5m D. 2m
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【题目】物体A的位移与时间图象和物体B的速度与时间图象分别如图甲、乙所示，则A、B两物体的运动情况是
A. 物体A在8 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
B. 物体A在8s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m
C. 物体B在8 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
D. 物体B在8 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m
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【题目】在做“探究力的平行四边形定则”实验时：
(1)在该实验中，合力与分力的概念是一种____的科学思想方法。
(2)除已有的器材（方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、三角板、图钉和铅笔）外，还必须有____________。
(3)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须______。
A.每次将橡皮条拉到同样的位置
B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧秤的示数
D.每次记准细绳的方向
(4)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置。图中________是力F1与F2的合力的理论值；______是力F1与F2的合力的实验值。通过把________和________进行比较，验证平行四边形定则。
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【题目】湖北武当山金殿，以前在雷雨交加时，金殿的屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”奇观。近些年为了保护古建筑，在金殿顶部安装了避雷针，此后，雷火炼殿的奇观消失了。假设某次雷雨时，有一团带大量负电荷的乌云经过其正上方时，发生放电现象。下列说法正确的是（ ）
A.通过避雷针的电流，方向是从云到殿
B.通过避雷针的电流，不受安培力
C.通过避雷针的电流，所受安培力方向偏西
D.通过避雷针的电流，所受安培力方向竖直向下
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【题目】如图所示，竖直放置的两根足够长的金属导轨相距为L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器R）、定值电阻R0和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B。一质量为m，电阻为r的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E，不计电源电动势内阻，导轨的电阻。
(1)当K接1时，金属棒ab在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大？
(2)当K接2后，金属棒ab从静止开始下落，下落距离s时达到稳定速度，则下落s的过程中重力的冲量是多少？
(3)当K接2后，金属棒ab从静止开始下落，下落距离s时达到稳定速度，则下落s的过程中金属棒中产生的热量是多少？
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