如圖甲所示，空間存在豎直向下的磁感應(yīng)強度為0.6 T的勻強磁場，MN、PQ是相互平行的、處于同一水平面內(nèi)的長直導軌（電阻不計），導軌間距為0.2 m，連在導軌一端的電阻為R。導體棒ab的電阻為0.1 Ω，質(zhì)量為0.3 kg，跨接在導軌上，與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.1。從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的速度-時間圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖像的漸近線，小型電動機在10 s末達到額定功率，此后功率保持不變。(g取10 m/s²)求：
(1)在0～18 s內(nèi)導體棒獲得加速度的最大值；
(2)電阻R的阻值和小型電動機的額定功率；
(3)若已知0～10 s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為3.1 J，則此過程中牽引力做的功為多少。

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（1）如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I=__________。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q=____________。

（2）圖示為一簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流I_g=300 μA,內(nèi)阻R_g=100 Ω，可變電阻R的最大阻值為10 kΩ，電池的電動勢E=1.5 V，內(nèi)阻r=0.5 Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_____________色。按正確使用方法測量電阻R_x的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則R_x=__________ kΩ。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述R_x，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將__________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

（3）如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度。

①所需器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需__________（填字母代號）中的器材。

A.直流電源、天平及砝碼                           B.直流電源、毫米刻度尺

C.交流電源、天平及砝碼                           D.交流電源、毫米刻度尺

②通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度。為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v-t圖象外，還可作________圖象，其縱軸表示的是________，橫軸表示的是________。

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（1）如圖1所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R．線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I= ．線框從中性面開始轉(zhuǎn)過

π

2

的過程中，通過導線橫截面的電荷量q= ．
（2）圖2為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流I_R=300μA，內(nèi)阻R_g=100Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是 色，接正確使用方法測量電阻R_x的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則R_x= kΩ．若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述R_x其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較 （填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）如圖3所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力和速度．
①所需器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需 （填字母代號）中的器材．
A．直流電源、天平及砝碼     B．直流電源、毫米刻度尺
C．交流電源、天平及砝碼     D．交流電源、毫米刻度尺
②通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度．為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v-t圖象外，還可作 圖象，其縱軸表示的是 ，橫軸表示的是 ．

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如圖所示，寬L=1m的足夠長的U形光滑金屬導軌固定在磁感應(yīng)強度大小B=1T、范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上、導軌的傾角θ=30°．一根質(zhì)量m=0.2Kg，電阻R=lΩ的金屬棒ab垂直于導軌放置．現(xiàn)用一平行于導軌向上的牽引力F作用在直棒ab上．使ab棒由靜止開始沿導軌向上運動，運動中ab棒始終與導軌接觸良好，導軌電阻不計，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）若牽引力恒定，請定性畫出ab棒運動的v-t圖象；
（2）若牽引力的功率P恒為12W，則ab棒運動的最終速度v為多大？
（3）當ab棒沿導軌向上運動到某一速度時撤去牽引力，從撤去牽引力到ab棒的速度為
零，通過ab棒的電量q=0.72C，則撤去牽引力后ab棒滑動的距離S多大？

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一、選擇題：

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

A

BCD

BC

BD

D

ABD

AC

A

BD

C

二、實驗題：

11．(1)每格1分，共6分

狀      時刻

態(tài)

物理量

0

T/4

T/2

3T/4

T

位移x

零

負向最大

零

正向最大

零

回復力F

零

正負最大

零

負向最大

零

速度v

負向最大

零

正向最大

零

負向最大

加速度a

零

正向最大

零

負向最大

零

(2)    C、v_c=­­­710-750m/s. (共4分)

12.

  (1) 如圖所示(此題2分，將第二點除處，否則扣1分)

  (2) 在開始時電容器所帶的電量(2分)
   
  (3) 1.0×10^-3F(4分)

  (4) 小(2分)

13．

(1)由圖象可知，在25秒末探測器達到最大高度

H=64×25/2=800m--------------------------4分

(2)AB直線的加速度為該星球的重力加速度

g=64/(25-9)=4m/s²---------------------------4分

(3) F-mg=ma₁---------------------------------------2分

F=m(a₁+g)=1.67×10⁴N-----------------------4分

14．設(shè)電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r

---------------------------------------2分

--------------------------------2分

   ① 當r=0時，I₂=1.2A--------------------------2分

② 當r=∞時，I₂=3A----------------------------2分

由于電源的內(nèi)阻不能不計，所以1.2A<I₂<3A--------------------2分

所以答案應(yīng)該選  B---------------------------------4分

15．(1)設(shè)火星表面的重力加速度為g

---------------------------------------------------2分

--------------------------------------------------2分

-------------------------------------------3分

(2)---------------------------------------------4分

----------------------------------------------4分

16．(1)---------------------------------------------------------------2分

---------------------------------------------------------------3分

---------------------------------------------------------------2分

(2) ---------------------------------------------------------------1分

在兩個電場中的偏距：----------------------------------------------------2分

在無電場區(qū)域中的運動時間為t₂，偏距y₂

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------2分

17．(1) t=0時，F(xiàn)₁=3N

     F₁－f=ma………………①-------------------------------------------2分

當t=2s時，F(xiàn)₂＝8N
………………②------------------2分

--------------------------------------------2分

f = F₁－ma=1N ----------------------------------------------------------2分

(2)   ----------------------------------------------2分

      B=4T-----------------------------------------------------------2分

      B=B₀+--------------------------------------------------2分

      t =17.5s--------------------------------------------------------2分

18．(1)對m₂，先做加速運動，后做減速運動，當彈力等于摩擦力等于彈力時，速度最大，則m₂速度最大在O點的左側(cè)------------------------------------------------------------------------------4分

    (2) m₂v₂－m₁v₁＝0-------------------------------------------------------------------------2分

　　　-----------------------------------------------------------------------------2分

　　　--------2分

   (3) -------------------------------------------------------------------2分

-------------------------------------------------------------------1分

-------------------------------------------------------------------1分

-------------------------------------------------------------------2分