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如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L=0.2m，一端通過導(dǎo)線與阻值R=1Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌垂直，接觸良好，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向上的大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示．
求：
（1）拉力F的大小及電路的發(fā)熱功率；
（2）在0～10s內(nèi)，通過電阻R上的電量．

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如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L=0.2m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示．（取重力加速度g=10m/s²）求：
（1）t=10s時(shí)拉力的大小及電路的發(fā)熱功率．
（2）在0～10s內(nèi)，通過電阻R上的電量．

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一、二選擇題：1-5題為單選題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，選對的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分，每小題3分，共15分；6-9小題為多選題，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0分，每小題4分，共16分。

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

C

A

B

B

D

AD

ACD

CD

AC

三．簡答題：本題共4小題，共42分

10：⑴C                                                 3分

⑵ A     a＝4.0×10⁵m/s²          各2分，計(jì)4分

11. （1）S₁閉合，S₂斷開

        電爐中的電流                                 2分

         E=I?(R+r）=120V                                       2分

   （2）S₁ S₂均合上，電爐的功率為P

        電爐中的電流                         2分

        外電壓U=95V

              總電流

        ∴I_A=I?I_R=20A                                          3分

        電解槽內(nèi)阻消耗的功率=200W                    3分

12.(1)在6.122～6.125范圍內(nèi)均可     10.50        各2分，計(jì)4分

(2)0.25m/s     0.30m/s²                      各2分，計(jì)4分

13．（1）BC                                                          3分

（2）AC                                                          3分

（3）2.0     1.50              1.0                        各2分，計(jì)6分

（4）不能                                                          1分

當(dāng)電流表讀數(shù)達(dá)到0.6A時(shí)，從圖乙中可以看出測路端電壓的電壓表V₁的讀數(shù)會(huì)小于V₂的讀數(shù)，在電路里是不可能實(shí)現(xiàn)的．（或者電路中的最大電流應(yīng)該是0.5A）         2分

四．計(jì)算題：本題共3小題，共47分

14．（1）微粒在加速電場中應(yīng)用動(dòng)能定理得

                                                            2分

代入數(shù)據(jù)解得v₀=1.0×10⁴m/s                                 　           2分

（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有

                                                             1分

                                                         1分

飛出電場時(shí)，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為

       解得  θ=30^o                                    2分

（3）微粒進(jìn)入磁場后在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，由向心力公式有

                              2分

又因?yàn)?nbsp;                            2分

解得                     1分

由圖示幾何關(guān)系知=120°，所以微粒在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為                       2分

15．（1）電荷做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有

a =                               1分

Rsinθ= v₀t                             1分

R+Rcosθ=at²                                     1分

由以上三式得         2分

（2）由（1）中的結(jié)論可得粒子從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的動(dòng)能為

                             2分

則經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為

E_k=Eq(R+Rcosθ)＋m v₀² = EqR (5+3cosθ)               3分

(3)從上式可以看出，當(dāng)θ從120°變化到60°的過程中，接收屏上電荷的動(dòng)能逐漸增大，因此D點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最大．                                                2分

最大動(dòng)能為：E_kD=Eq(R+Rcos60°)＋m v₀² = EqR (5+3cos60°) = EqR       3分

16．（1）解除鎖定彈開物塊AB后，兩物體的速度大小

                                            2分

彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能                                1分

（2）物塊B滑上傳送帶勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn)．

由動(dòng)能定理得：                                       2分

得：                                                      1分

（3）物塊B沿傳送帶向左返回時(shí)，先勻加速運(yùn)動(dòng)，物塊速度與傳送帶速度相同時(shí)再一起勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊B加速到傳送帶速度v需要滑動(dòng)的距離為

由   　     得                           2分

表明物塊B滑回水平面MN的速度沒有達(dá)到傳送帶的速度

所以:                                               1分

（4）設(shè)彈射裝置對物塊A做功為，則：                 1分

AB碰后速度互換，B的速度  =                                      1分

B要?jiǎng)偤媚芑�出傳送帶�?i>Q端，由能量關(guān)系有：                1分

又m_A=m_B，  聯(lián)立解得：                            1分

                                                           1分

在B滑過傳送帶的過程中，傳送帶移動(dòng)的距離：   1分

因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為：            2分