1、计算题 如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R="3.0Ω" 的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,质量m=1kg,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0="10m/s" 的速度向右做匀速运动.

(1)使a、b棒向右匀速的拉力F为多少?
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s 时,试求导体棒的加速度大小为多少?
(3)试求从撤掉拉力F后,直至导体棒ab停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热。
参考答案:(1)
;(2)
;(3)37.5J
本题解析:
试题分析: (1)以
杆为研究对象,受力分析如图所示:

,解得:
(2)由牛顿第二定律得:

又:
解得:
(3)根据功能原理知,导体棒动能的减少转化为全电路电阻消耗的电能,即:

据回路电阻上能量消耗的关系可以得出在电阻R上消耗的焦耳热
QR=
37.5J
本题难度:困难
2、填空题 “探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.

①关于该实验,下列说法正确的是______
A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系.
②图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.40cm,OE=11.91cm,.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.
参考答案:①A:打点计时器使用的交流电源,故A错误.
B:实验中用到多条橡皮筋,就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多,这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系.故B错误.
C:小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功,所以小车必须从同一位置由静止弹出.故C正确.
D:橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足:w=12mv2的关系,所以当小车质量一定时:w与v2成正比.所以最好做w与v2的关系,实验时需要画多个图象找最好的,故D正确.
故选:CD
②从纸带上我们可判断出打C点时,小车具有最大的速度
vC可由B到D的平均速度求出:
即:vC=xBD2×0.02=(10.40-7.12)×10-22×0.02=0.82m/s
故答案为:①CD
②0.82
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 电量为q的点电荷,在两个固定的等量异种电荷+Q和-Q的连线的垂直平分线上移动,则( )
A.电场力做正功
B.电场力不做功
C.电场力做负功
D.电场力做功的正负,取决于q的正负
参考答案:根据等势线的分布情况得知,等量异种电荷+Q和-Q的连线的垂直平分线是一条等势线,各点电势相等,任意两点间的电势差为零,根据电场力做功公式W=Uq可知,移动电荷时电场力不做功.
故选B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移到Q点.如图所示,此时悬线与竖直方向夹角为θ,则拉力F所做的功为 :

A.mgLcosθ
B. mgL(1-cosθ)

C.FLsinθ
D. FLθ
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量为3m、长度为L的木块静止放置在光滑的水平面上。质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为
。试求:

①子弹穿出木块后,木块的速度大小;
②子弹穿透木块的过程中,所受到平均阻力的大小。
参考答案:①
②
本题解析:①设子弹穿出木块后,木块的速度大小为移。设向右方向为正方向,
由动量守恒定律可得:
解得:
②设子弹穿透木块的过程中,所受到平均阻力的大小为f,
由能量守恒定律可得:
联立可得:?
本题难度:简单