質(zhì)量為m的金屬棒，垂直于光滑平行金屬導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌間，已知導(dǎo)軌間距為d，勻強磁場感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于軌道平面，金屬棒電阻為r，另一端串聯(lián)阻值為R的電阻．已知金屬棒在水平外力F的作用下，向右運動．
（1）金屬棒能達到的最大速度是多少？
（2）金屬棒速度最大時，電阻R消耗的電功率是多少？
（3）試證明，克服安培力做功的功率等于電路消耗的電功率．

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如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、長為L的金屬棒ab，金屬棒電阻為R，導(dǎo)軌的一端連接阻值也為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計，金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運動，棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸．求：
（1）金屬棒最大速度υ_m的大小；
（2）金屬棒速度最大時棒兩端的電壓u_ab．

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（2008?綿陽模擬）如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有兩根本身不相連接的光滑金屬導(dǎo)軌處在豎直平面內(nèi)，構(gòu)成與水平面平行的上、下兩層．在兩水平導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿1 和2，開始時兩根金屬桿都與軌道垂直，分別靜止在a 處和c 處．兩導(dǎo)軌面相距為h，導(dǎo)軌間寬為L，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，每根金屬桿電阻為r．現(xiàn)給金屬桿1 一個水平向右的沖量使它具有初速度v₀，金屬桿1 離開右端b 時金屬桿2 正好在b 的正下方d 處，金屬桿1 落在下層導(dǎo)軌的e 處．d 與e 之間的距離為S．
求：
（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值？
（2）金屬桿1 落在e 處時，兩桿之間的距離？
（3）從開始到金屬桿1 離開右端b 的過程中，感應(yīng)電流產(chǎn)生了多少熱量？

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1. B　解析：由圖可知AB、BC、CD的距離分別是10cm、30cm、50cm，它們的距離之比為1：3：5，說明水滴做自由落體運動，在A到B、B到C，C到D所用時間相等，由得，，所以光源應(yīng)滿足的條件是間歇發(fā)光其間隔時間為0.14s。

2. C　解析：依題意作出物體的v-t圖象，如圖1所示。圖線下方所圍成的面積表示物體的位移，由幾何知識知圖線②、③不滿足AB=BC。只能是①這種情況。因為斜率表示加速度，所以a₁<a₂，選項C正確。

3. D　解析：對掛鉤進行受力分析，如圖所示，圖中α、β為A、B繩與豎直方向的夾角，兩繩拉力如圖中F_A0、F_B0所示；當(dāng)右側(cè)桿向左平移，則α、β均變小，兩繩拉力如圖中F_A、F_B所示；由圖可知，A、B繩的拉力均變小，AB錯；由于掛鉤受力平衡，兩繩對掛鉤的拉力合力一定與衣服對掛鉤的拉力大小相等、方向相反，因此合力不變，D正確。

4.　A　解析：從0到的時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度從2均勻減小到0，根據(jù)楞次定律和右手定則可判斷出感應(yīng)電流的方法與規(guī)定的方向相反，大小為：；同理，從到T的時間，磁感應(yīng)強度方向向下，大小均勻增大，感應(yīng)電流的磁場方向向上，由右手定則可知感應(yīng)電流的方法與規(guī)定的方向相反，大小為：，故A選項正確。

5. ABC　解析：從F－t圖象上可以看出，在0～t1、t2～t3和t4以后的時間內(nèi)，彈簧秤對鉤碼的拉力F等于鉤碼的重力10N；t1～t2這段時間內(nèi)，彈簧秤對鉤碼的拉力F小于鉤碼的重力，鉤碼處于失重狀態(tài)；t3～t4這段時間內(nèi)，彈簧秤對鉤碼的拉力F大于鉤碼的重力，鉤碼處于超重狀態(tài)，所以選項ABC正確。

6. B　解析：由圖像的變化快慢可知曲線ab先變化非常快，為斥力圖，cd為引力圖，e點是兩曲線的交點，即分子間引力與斥力相等時，此時分子間距離的數(shù)量級為10－10m，B對A錯；分子間距離大于e點橫坐標(biāo)值時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，C錯；分子勢能在平衡位置以內(nèi)隨距離增大而減小，在平衡位置以外隨分子間距離增大而增大，D錯.

7. C　解析：假設(shè)將小球放在彈簧頂端釋放球，這就是一個常見的彈簧振子，由對稱性知，球到達最低點的加速度為，本題中彈簧在最低點時壓縮量比假設(shè)的模型大，故答案為C．

8.　B　解析：導(dǎo)體桿往復(fù)運動，切割磁感線相當(dāng)于電源，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Blv，由于桿相當(dāng)于彈簧振子，其在O點處的速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，因此電路中的電流最大。根據(jù)右手定則，電流在P、Q兩處改變方向，此時的電流為零。故選擇B.

9．　11.14 mm　　　

10.　 1.5V　0.2Ω　0.4Ω　1.25W　0.1Ω　2.5

解析：由電源的伏安特性曲線讀得電源電動勢為E=1.5V，橫截距表示短路電流I=7.5A，電源內(nèi)阻為Ω。

a點對應(yīng)的電源輸出電壓為1.0V，電流為2.5A，此時的電壓和電流是加在外電阻兩端的電壓和流過外電阻的電流，因此Ω，電源內(nèi)部熱耗功率為 W。

    圖線中的b點所對應(yīng)的外電阻R_b上的電壓為0.5V，流過其中的電流為5.0A，于是Ω  輸出功率為P_b=I_bU_b=0.25W。

11. 解析：（1）因為電路中需要得到改裝后電壓表量程與電源電動勢兩個未知數(shù)，所以需要兩個電路狀態(tài)聯(lián)立方程求解。連接如圖所示。

（2）當(dāng)當(dāng)S₁與S₂均閉合時，由閉合電路的歐姆定律得：

即：         ①

當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時，由閉合電路的歐姆定律得：

，

即： ②

由①②兩式可得：，

則電壓表的量程：

12. 解析：用圖象求解，做出速度時間圖象如圖所示，從圖象看出從B上升到最高點的時間與由最高點落回A的時間之比為1：2，所以從A運動到B的時間與從B上升到最高點的時間之比為1：3，即，又   　所以解得

13.

半徑/cm

質(zhì)量/m₀

角速度/rad?s^-1

圈數(shù)

轉(zhuǎn)動動能/J

6.4

14.4

25.6

12.8

19.2

25.6

25.6

57.6

102.4

（2）E_K= kmω²r² (k是比例常數(shù))                （3）控制變量法　

14.  解析：（1）依題意分析可知：碰撞發(fā)生在第1、2兩次閃光時刻之間，碰撞后B靜止，故碰撞發(fā)生在x=60cm處。

（2）碰撞后A向左做勻速直線運動，設(shè)其速度為，

碰撞到第二次閃光時A向左運動10cm，時間設(shè)為，有

第一次閃光到發(fā)生碰撞時間為，有：

由以上各式可得：

（3）取向右方向為正方向，碰撞前：A的速度，B的速度

碰撞后：A的速度，B的速度

由動量守恒守恒定律可得：

由以上各式可得：：=2：3