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【題目】如圖所示，金屬棒ab從高為h處自靜止起沿光滑的弧形導軌下滑，進入光滑導軌的水平部分．導軌的水平部分處于豎直向上的勻強磁場中，在水平部分導軌上靜止有另一根金屬棒cd，兩根導體棒的質量均為m．整個水平導軌足夠長并處于廣闊的勻強磁場中，忽略一切阻力，重力加速度g．求：

(1)假設金屬棒ab始終沒跟金屬棒cd相碰，兩棒的最終速度大小；

(2)在上述整個過程中兩根金屬棒和導軌所組成的回路中產生的焦耳熱Q；

(3)若已知導軌寬度為L，勻強磁場的磁感應強度為B，上述整個過程中通過導體棒cd橫截面的電量q．

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）對ab由機械能守恒得：mgh=mv02
解得：v0=
兩桿最終速度相等，由動量守恒得：mv0=2mv
解得：v=
（2）由能量守恒得：Q=mgh-×2mv2＝mgh
（4）對cd桿由動量定理：BIL×t=mv-0
q=It=

練習冊系列答案

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【題目】美國物理學家勞倫斯發明了回旋加速器，其基本原理如圖所示。現有一回旋加速器，當外加磁場一定時，可把質子的速度從零加速到v，質子獲得的動能為Ek。在不考慮相對論效應的情況下，用該回旋加速器加速原來靜止的α粒子（氦核）時，有

A. 能把α粒子從零加速到

B. 能使α粒子獲得的動能為2Ek

C. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質子的交變電場頻率之比為1:2

D. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質子的交變電場頻率之比為2：1

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【題目】某同學用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復這種操作10次。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點，B球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面內，米尺的零點與O點對齊。

（1）碰撞后B球的水平射程應取為______ cm。

（2）在以下選項中，本次實驗必須進行的測量是______。

A．水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離

B．測量A球與B球碰撞后，A球落點位置到O點的距離

C．測量A球與B球的質量

D．測量G點相對于水平槽面的高度

（3）某同學用一把有50個小等分刻度的游標卡尺測量小球的直徑，由于遮擋，只能看見游標尺的后半部分，如圖丙所示，小球的直徑D= ______ mm。

丙丁

（4）常用的測量儀器還有螺旋測微器，若某次測量示數如圖丁所示，則待測長度為______ mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶負電的粒子僅在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（　　）

A. x1處電場強度為零

B. 在x1、x2、x3處的電勢φ1、φ2、φ3的關系為φ1＞φ2＞φ3

C. 粒子在0～x2段做變速運動，在x2～x3段做勻速直線運動

D. 在x2～x3段該帶負電的粒子速度增大

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【題目】氣墊導軌裝置是物理學實驗的重要儀器，可以用來“研究勻變速直線運動”、“ 驗證機械能守恒定律”、“ 探究動能定理”等。

(1)某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則滑塊的加速度可以表示為a=___________________ （用題中所給物理量表示）。

(2)該學習小組在測出滑塊的加速度后，經分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可忽略，所以可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為驗證機械能守恒定律還需測量的物理量是________________和_______________ 。機械能守恒的表達式為______________________。用題中所給物理量和測量的物理量表示）。

(3)該學習小組在控制沙桶的質量m遠遠小于滑塊的質量M的前提下，忽略滑塊在氣墊導軌上運動時所受的阻力，探究動能定理，若由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離s，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為T1、T2，滑塊在通過兩個光電門過程中合外力做功為______________。滑塊動能變化為___________________。

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【題目】如圖所示，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器于北京時間2011年11月3日凌晨實現剛性連接，形成組合體，使中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功．若已知地球的自轉周期T、地球半徑R、地球表面的重力加速度g、組合體運行的軌道距地面高度為h，下列表達式正確的是（　　）

A. 組合體所在軌道處的重力加速度

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A. 導體速度的最大值為

B. 流過電阻R的電量為

C. 恒力F與摩擦力做功之和等于整個回路中產生的焦耳熱

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