【题目】如图甲所示，竖直平面固定有间距为L的两足够长金属导轨，金属棒MN和PQ通过套环套在导轨上，虚线上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，下方存在方向竖直向下的匀强骸场，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与导轨之间无摩擦，PQ与导轨之间的动摩擦因数为μ。t=0时PQ由静止释放，同时对MN施加一个竖直向上的拉力F，使MN沿导轨向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速运动，力F随时间t的变化规律如图乙，t1时刻F的大小是t=0时的3倍，两棒的总电阻为R，重力加速度大小为g，其余电阻不计，两棒运动过程中始终与导轨垂直。
(1)求t1时MN受到的安培力FA1的大小和方向；
(2)若在0~t1时间内两棒产生的总焦耳热为Q，求这段时间内拉力F做的功W；
(3)若PQ重力大小为G，请在图丙中大致画出PQ所受的摩擦力f随时间t变化的图线(不必写分析过程)。
【答案】(1) 
， 方向竖直向下。 (2) 
(3)
【解析】
根据t=0时PQ由静止释放，同时对MN施加一个竖直向上的拉力F，使MN沿导轨向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速运动，力F随时间t的变化规律如图乙，t1时刻F的大小是t=0时的3倍可知，本题考查“电磁感应与动力学和能量的综合问题”，根据动力学，能量守恒等知识分析求解。
(1)设t1时MN的速度为v1，则
MN受到的安培力
，方向竖直向下；
(2)设MN的质量为m，由牛顿第二定律得：
T时刻安培力
得
设t=0时F=F0，则t1时刻F=3F0，结合图乙得：
得
在
时间内MN向上运动的距离
对NM由动能定理得：
对回路，有
得
；
(3)根据物体的受力，画出如图：
金牌教辅培优优选卷期末冲刺100分系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是
A. a光频率比b光频率大
B. 水对a光的折射率比b光大
C. 在真空中，a光的传播速度比b光大
D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，干涉条纹间距a光的比b光的宽
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【题目】如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转
小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转请你说出小明推测的依据是：____________，你认为磁针的N极会向______
选填“纸内”或”纸外”
偏转．
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【题目】（1）地球表面附近的物体由于地球吸引而受到重力作用，准确测量重力加速度g值对于许多科学研究都有着重要意义。如图1所示实验装置，是利用单摆测定重力加速度。
①写出单摆的周期公式，并据此推导g的表达式___________；
②若分别测出一系列摆长L及其对应的周期T，以摆长L为横轴，以周期的平方T2为纵轴作出T2—L图像（题中未画出），通过图像斜率k，即可得到重力加速度g值。
a．请写出重力加速度g和k的关系式___________
b．若在实验中无法测出小球直径d，只能测出摆线长L0，请在图2中画出T2—L0图像，并写出与横、纵轴的交点坐标___________。
（2）地球对物体的万有引力可以认为是通过“场”来实现的。在电场中，电场强度定义为
，根据定义式还可以得到点电荷形成的电场场强为
，两个式子的物理意义有所不同。请你用类比的方法，写出地球“引力场强度”的表达式，并对其中的物理量做出说明___________。
（3）对于g的两个单位：N/kg与m/s2，请简要写出两个单位对应的物理量g有何区别___________。
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【题目】在卫生大扫除中，某同学用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动。从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，则
A. 拖把将做减速运动
B. 拖把继续做匀速运动
C. 地面对拖把的支持力FN变小
D. 若减小θ的同时减小F，拖把一定做加速运动
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【题目】如图，开口朝下的圆筒形气缸竖直悬挂，处于静止状态，气缸内用横截面积为S的薄活塞封闭着温度为27°C的某种理想气体，活塞可在气缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至127°℃时，活塞刚好移到气缸口。已知大气压强为p0，重力加速度为g。
(i)求27C时气缸内气体体积V1与气缸容积V2的比值；
(ii)如果不加热气体，而在活塞下悬挂一个沙盘，缓慢地往沙盘里添加沙，当沙与沙盘总质量为m时，活塞也刚好移到气缸口，此过程中，气体温度保持不变。求活塞的质量m0。
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【题目】为测定某电子元件的电阻，实验室提供了如下器材：
待测电阻Rx（阻值约为3Ω）
电流表A1（量程0.6A，内阻r1=1Ω）
电流表A2（量程3.0A，内阻r2约为0.5Ω）
滑动变阻器R1（010Ω）
滑动变阻器R2（0lkΩ）
定值电阻R3=10Ω
电源（电动势约为9V，内阻可忽略不计）
开关S，导线若干
（1）某同学设计了测量Rx的一种实验电路原理图如图所示，为了较准确的测量待测电阻的阻值，X处的电流表应选用____________，滑动变阻器应选用____________；（用相关物理量的符号表示）
（2）若实验中测得电流表X示数为I1，电流表Y示数为I2，则待测电阻Rx=____________。（用相关物理量的符号表示）
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【题目】如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的, 半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中
A. 小球通过A点时处于失重状态
B. 小球第一次到达C点时速度为
C. 小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为
D. 小球与圆环间因摩擦产生的热量为
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【题目】如图所示，间距为
的足够长的平行光滑导轨MN、PQ倾斜放置，倾角为
，在导轨顶端连接一阻值为
的定值电阻。质量为
、电阻也为r的金属杆ab垂直导轨跨放在导轨上，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为
的匀强磁场中。让金属杆ab从图示位置由静止释放，到达cd位置时达到最大速度，不计导轨电阻，金属杆始终与导轨接触良好，重力加速度为
求：
金属杆ab在倾斜导轨上滑行的最大速度
；
金属杆ab在导轨上从开始运动到达到cd位置的过程中，通过定值电阻的电荷量
，求这段时间内定值电阻上产生的焦耳热
。
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