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（本題14分）如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內，導軌間距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω的電阻，一質量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.5T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=3m/s²的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=6m時撤去外力，棒繼續運動一段距離后停下來。已知撤去外力前后回路中產生的焦耳熱之比Q₁：Q₂=2:1，導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，求：
（1）棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q
（2）撤去外力后回路中產生的焦耳熱Q₂
（3）外力做的功W_F

（1）0.6C；（2）1.8J；（3）5.4J；

試題分析：（1）棒在勻加速運動中

平均電動勢

，則

通過電阻R的電荷量

棒在勻加速運動過程，

, 則

從撤去外力到棒最終停下來過程，由動能定理得：

則

撤去外力后回路中產生的熱量

依題意得

外力做的功

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中（裝置如圖甲）：
①（單選題）下列說法哪一項是正確的________．（填選項前字母）
A．平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上
B．為減小系統誤差，應使鉤碼質量遠大于小車質量
C．實驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放
②圖乙是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為________ m/s（保留三位有效數字）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，分別沿傾角不同的斜面由靜止向上拉同一個物體，物體與各斜面間的動摩擦因數相同，拉力方向與各斜面均保持平行，物體沿不同斜面作勻加速直線運動的加速度大小均相同，上升的豎直高度也相同．在此過程中

A．無論沿什么斜面拉，克服摩擦力做的功相同

B．無論沿什么斜面拉，合外力做的功均相同

C．沿傾角較大的斜面拉，克服重力做的功較多

D．沿傾角較小的斜面拉，拉力做的功較多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，水平加速電場的加速電壓為U₀，在它的右側有由水平正對放置的平行金屬板a、b構成的偏轉電場，已知偏轉電場的板長L="0.10" m，板間距離d=5.0×10^-2m，兩板間接有如圖15乙所示的隨時間變化的電壓U，且a板電勢高于b板電勢。在金屬板右側存在有界的勻強磁場，磁場的左邊界為與金屬板右側重合的豎直平面MN，MN右側的磁場范圍足夠大，磁感應強度B=5.0×10^-3T，方向與偏轉電場正交向里（垂直紙面向里）。質量和電荷量都相同的帶正電的粒子從靜止開始經過電壓U₀=50V的加速電場后，連續沿兩金屬板間的中線OO′方向射入偏轉電場中，中線OO′與磁場邊界MN垂直。已知帶電粒子的比荷

=1.0×10⁸C/kg，不計粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉電場兩板間電場的邊緣效應，在每個粒子通過偏轉電場區域的極短時間內，偏轉電場可視作恒定不變。
（1）求t=0時刻射入偏轉電場的粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離；
（2）求粒子進入磁場時的最大速度；
（3）對于所有進入磁場中的粒子，如果要增大粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離，應該采取哪些措施？試從理論上推理說明。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，質量為m₁=0.01Kg的子彈A，垂直紙筒的旋轉軸穿過高速旋轉的紙筒B且只在B上留下一個彈孔，子彈穿過B后打入質量為m₂=0.99Kg的木塊C中，并在C里面（A、C可視為質點）。木塊C放在長木板D的左端，D的質量m₃=3kg，長度為L₁=0.375m。長木板剛在光滑的水平桌面上，水平桌面的右端有一很薄的與D等高的固定擋板E，D的右端到E距離L₂=0.125m，D碰到即被粘牢，C則離開D飛到桌面下方的水平地面上。已知紙筒直徑d=30cm，紙筒勻速旋轉的角速度

，C與D之間的動摩擦因素

，木板D的上表面距離地面高H=5m，子彈穿過紙筒的過程中所受的摩擦力和空氣阻力忽略不計，取g=10m/s²。求：
（1）若發生子彈的槍有兩個檔位，可以發射兩種初速度不同的子彈，為了讓子彈穿過紙筒的時間盡可能短，子彈兩個檔位的速度大小分別是多少？
（2）在（1）問中，討論子彈打入C后，整體能否與D達到共同速度，并求出AC整體能與D達到共速情況下AC整體落到地面上距桌邊的距離。