如图所示，整个轨道间距=lm，轨道的CDPQ段粗糙绝缘，其余部分均为光滑金属材 ...

如图所示，整个轨道间距=lm，轨道的CDPQ段粗糙绝缘，其余部分均为光滑金属材质导轨，水平导轨的最左端接有电阻R1=1OΩ，CD端左侧充满垂直导轨平面向上的匀强磁场，大小B1=lT。质量m=0.1kg，电阻r=lΩ的金属棒垂直导轨放置，棒与CDPQ段的动摩擦因数μ=0.4，CQ段长度d2=2m。倾斜部分导轨足够长，倾角=37°，与PQ右端平滑连接，顶部接有电阻R2=1Ω。此部分导轨中的JKMN区域，可由激发装置（图中未画出）产生垂直倾斜导轨平面向上的变化磁场B2，KM段长度d3=lm，JK位置距QP置高度h=0.6m。边界CD、PQ、JK、MN分别垂直各处导轨。初始t=0时刻，棒ab在外力作用下，从CD左侧d1=lm处以初速度v0=5m/s匀速直线前进，运动至CD 位置撤去外力，并瞬间启动激发装置产生变化磁场B2，大小为B2=1-0.4t（T），式中t为时间，ab棒始终保持与导轨垂直，不计其它电阻。求：

（1）棒ab以v0=5m/s匀速直线运动时，外力F的大小；

（2）棒ab第一次进入倾斜轨道后，能否进入JKMN区域？请先判断，并推理分析；

（3）棒ab整个运动过程中，棒上产生的焦耳热Q。

(1) 2.5N (2) 不会再次进入B1区域 ,分析见解析 (3) 1.29J 【解析】（1）由题意可知 F=F安 F安=B1I1 I1= E=B1v0 R总=R1+r 得 F=2.5N （2）不能 -μmgd2=- 得 v1=3m/s 0-=-mgh1 得 h1=0.45m＜h=0.6 所以棒ab不会进入B2区域。（亦不会由于B2变化产生的电场、电流来增加或减少棒的机械能。重新折返，回到PQ时速度大小仍为v1；之后向左运动： -μmgx2=0- 得 x2=1.125m<2m 不会再次进入B1区域。（3）①棒ab匀速直线运动阶段： Q总1=Fd1=2.5J 此时r与R1串联，r上分得Q1=1.25J ②变化磁场中，r与R2间有涡流 E2==0.4V I2= =0.2A a2=gsin=6m/s2 上冲单程： 0-v1=-a2t3 t3=0.5s Q2总=（R2+r）×2t3=0.08J 此时r与R2串联，r上分得Q2=0.04J 综上 Q=Q2+Q2=1.29J

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考点分析：

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如图所示，单层光滑绝缘圆形轨道竖直放置，半径r=lm，其圆心处有一电荷量Q=+l×l0-4C 的点电荷，轨道左侧是一个钢制“隧道”，一直延伸至圆形轨道最低点B；在“隧道”底部辅设绝缘层。“隧道”左端固定一弹簧，用细线将弹簧与一静止物块拴接，初始状态弹簧被压缩，物块可看成质点，质量m=0.1kg，电荷量q=-×10-6C，与“隧道”绝缘层间的动摩擦因数μ=0.2。剪断细线，弹簧释放弹性势能Ep，促使物块瞬间获得初速度（忽略加速过程）。之后物块从A点沿直线运动至B点后沿圆形轨道运动，恰好通过最高点C。其中lAB=2m，设物块运动时电荷量始终不变，且不对Q的电场产生影响，不计空气阻力，静电力常量为k= 9.0×l09N·m2/C2。求：

（1）物块在最高点C时的速度大小；

（2）物块在圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小；

（3）弹簧压缩时的弹性势能Ep和物块初速度vA。

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在“探宄单摆周期与摆长的关系”实验中，

（1）下列说法正确的是____________

A.摆球偏离平衡位置的角度越大越好

B.摆球尽量选择质量大些的、体积小些的

C.摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内

D.单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中

（2）为了提高周期的测量精度，应该将摆球到达____________（填“最高点”或“平衡位置”）作为计时开始与停止的时刻比较好。

（3）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径，测量情况如图1所示，由此可知摆球的直径为____________mm。

（4）根据实验获得的T2一L图象如图2所示，T为周期，L为摆长，实验中应该在____________（填“OA”“AB”或“BC”）区间多采集数据，由图求得当地重力加速度为____________m/s2 （保留三位有效数字）。

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在“探究电磁感应的产生条件”实验中，

（1）如图1所示，线圈横卧在课桌上并与G表相连，将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出，己知插入时G表指针向左偏转，则拔出时G表指针____________（填“向左”或“向右”）偏转，若条形磁铁S极正对线圈的右端并从右端插入、左端拔出，则插入时G表指针____________（填“向左”或“向右”）偏转，拔出时G表指针____________（填“向左” 或“向右”）偏转。

（2）如图2所示，将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来，将B线圈与G 表连接起来。一般情况下，开关和A线圈应该与学牛电源的____________（填“直流”或“交流”）接线柱相连，闭合开关接通电源后，第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值，第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值，则第二次G表偏转的角度较 ____________（填“小”或“大”）。