如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導電導軌，間距L為0.5m，導軌左端連接一個2Ω的電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為1Ω，導軌的電阻不計，整個裝置放在磁感應強度為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到3m/s后保持拉力的功率恒為3W，從此時開始計時，即此時t=0，已知從此時直至金屬棒達到穩(wěn)定速度的過程中電流通過電阻R做的功為2.2J．試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）試估算金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度的過程中通過電阻R的電量大約在什么數(shù)值范圍內(nèi)？

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如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導電導軌，間距L為0.5m，導軌左端連接一個2Ω的電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為1Ω，導軌的電阻不計，整個裝置放在磁感應強度為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到3m/s后保持拉力的功率恒為3W，從此時開始計時，即此時t=0，已知從此時直至金屬棒達到穩(wěn)定速度的過程中電流通過電阻R做的功為2.2J．試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）試估算金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度的過程中通過電阻R的電量大約在什么數(shù)值范圍內(nèi)？

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如圖所示，ab、cd為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距l(xiāng)為0.5m，導軌左端連接一個4Ω的電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒ef垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好．金屬棒的電阻r大小為1Ω，導軌的電
阻不計．整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到v₀=3m/s后保持拉力的功率恒為5W，從此時開始計時（即此時t=0），已知從計時開始直至金屬棒達到穩(wěn)定速度的過程中電流通過電阻R做的功為6.72J．試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度V是多少？
（2）金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）試估算金屬棒從t=0開始，直至達到穩(wěn)定速度的過程中通過電阻R的電荷量的最大值是多少？

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如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導電導軌，間距L為0.5m，導軌左端連接一個2Ω的電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為1Ω，導軌的電阻不計，整個裝置放在磁感應強度為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到3m/s后保持拉力的功率恒為3W，從此時開始計時，即此時t=0，已知從此時直至金屬棒達到穩(wěn)定速度的過程中電流通過電阻R做的功為2.2J．試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）試估算金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度的過程中通過電阻R的電量大約在什么數(shù)值范圍內(nèi)？

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如圖所示，ab、cd為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距l(xiāng)為0.5m，導軌左端連接一個4Ω的電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒ef垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好．金屬棒的電阻r大小為1Ω，導軌的電
阻不計．整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到v=3m/s后保持拉力的功率恒為5W，從此時開始計時（即此時t=0），已知從計時開始直至金屬棒達到穩(wěn)定速度的過程中電流通過電阻R做的功為6.72J．試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度V是多少？
（2）金屬棒從t=0開始直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）試估算金屬棒從t=0開始，直至達到穩(wěn)定速度的過程中通過電阻R的電荷量的最大值是多少？

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一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每個小題給出的四個選項中至少有一個選項符合題目要求，選全的得4分，選對但不全的得２分，選錯和不選的得０分。

1.D   2.C  3.BD   4.A   5.D    6.BD   7.D    8.D   9.A    10.C   

二、實驗題 ：本題共4個小題,滿分23分,把答案直接填在題中的相應位置。

11. A  C       （3分）  

12. A B D      （3分）   

13．D、B、E     (3分)  

14．（14分）（1）E      （2分）

   （2）見右圖         （3分）

   （3）見下左圖（2分），1.50, 0.80 （各2分）

   （4）如下圖右（3分）     

三、計算題：本題共3個小題，共37分。解答應寫出必要的文字說明、示意圖、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.（12分）解：

（1）小球第一次上升過程中    （1分） 

   （1分）

小球第一次下落過程中       （1分） 

        （1分）

        （1分）

(2) 第一次落回地面時的速度為，有

       （2分）

第二次上升的速度為，有 

  ，    （2分）

小球與地面撞擊時損失的能量為     （1分）

小球在空中損失的機械能為     （1分）

從小球剛開始上拋到第二次落到平面之前的過程中損失的機械能為   （1分）

16．(12分)解：（1）微粒在加速電場中由動能定理得  

        解得v₀=1.0×10⁴m/s    （2分）

（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，有  

  ，         （2分）

飛出電場時，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為 

      解得  θ=30^o       （2分）

（3）進入磁場時微粒的速度是：       （2分）

軌跡如圖，由幾何關(guān)系有：         （1分）

洛倫茲力提供向心力：    （2分）

聯(lián)立以上三式得      

代入數(shù)據(jù)解得              （1分）

17．（13分）解：

（1）根據(jù)牛頓第二定律     ①（2分）

             ②

          ③（1分）

聯(lián)立①②③得=4m/s²     ④（1分）   

 （2）設金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導軌方向受力平衡

           ⑤（2分）

此時金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率

            ⑥  （1分）

由⑤⑥兩式解得      

將已知數(shù)據(jù)代入上式得=10m/s  （1分）

 （3）設電路中電流為I，兩導軌間金屬棒的長為L，磁場的磁感應強度為B

                 （1分）

                   （1分）

                 （1分）

由以上三式解得     （1分）

磁場方向垂直導軌平面向上            （1分）