如图甲所示，足够长的柔软导线跨过滑轮悬挂两条水平金属棒MN、PQ ，棒长均为l=...

如图甲所示，足够长的柔软导线跨过滑轮悬挂两条水平金属棒MN、PQ ，棒长均为l=0.50m，电阻值均为R =1.0Ω的电阻。MN质量m1=0.10kg， PQ质量m2=0.20kg，整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向水平且垂直于MN和PQ。t=0时刻，对金属棒MN施加一个竖直向下的外力F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流I随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计， g取10m/s2：

(1)求2.0s末金属棒MN瞬时速度的大小；

(2)求4.0s末力F的瞬时功率；

(3)已知0~3.0s时间内MN上产生的热量为0.36J，试计算F对金属棒MN所做的功。

(1) 0.80m/s；(2)3.1W；(3)2.7J 【解析】 (1)根据双棒反向切割磁感线，产生的电动势为 E=2Blv 由闭合电路的欧姆定律可知，电路中的电流为而由图乙可得，t=2.0s时， I=0.4A，代入数据解得 v=0.80m/s (2)由可知，金属棒做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学规律 v =at 解得金属棒的加速度大小 a=0.40m/s2 对金属棒进行受力分析，根据牛顿第二定律得 F+m1g-m2 g-2F安=(m1+m2）a 又F安=BIl 由题图乙可得t=4.0s时，I=0.8A，代入数据解得 F安=0.4N，F=1.92N 由速度与电流的关系可知t=4.0s时，v=1.6m/s，根据 P= Fv 解得 P =3.1W (3)MN与PQ串联，可知电路中产生的总热量为 Q总=2×0.36J=0.72J 根据能量守恒定律有又 v2=at2 联立可得F对金属棒所做的功 W=2.7J

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考点分析：

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某同学用如图所示的气垫导轨和光电门装置来做“验证动能定理”的实验，他的操作步骤如下∶

①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上，②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处，③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处，④用n个质量为m的钩码连接成串，经绕过滑轮的细线拉滑块，使滑块从A点由静止释放，在光电计时器上读出遮光条通过光电门的时间t ，⑤改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验过程。实验中释放点A到光电门的距离为s ，遮光条的宽度为d：

(1)该同学操作中疏漏的重要实验步骤是___________；

(2)数据处理时，该同学认为钩码的总重力等于滑块所受的外力，得出滑块动能的表达式为______，滑块所受外力做功的表达式为______；

(3)根据你掌握的物理知识判断，该同学认为“钩码的总重力等于滑块所受的外力”，是否合理，并说明理由______；

(4)该同学正确操作后，用图像法处理数据，若以钩码个数为横轴，以时间t的____次方为纵轴，画出的图像是直线，直线斜率的表达式是____。

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手机电池多为锂电池，这种电池的电动势并不是一个定值，刚充满的电池电动势约4.2V，在使用过程中降低到3.2V时建议终止放电。为尽可能精确地测量出某手机电池刚充满电时的电动势，可供选用的器材如下∶

A.电流表A：量程0~0.6A、内阻0.6Ω

B.电压表V：量程0~15V、内阻3kΩ

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E.待测手机电池E

F.一个开关S及导线若干

(1)选用合适的仪器，在答题纸的虚线框内画出你设计的实验电路图_________；

(2)根据自己设计的电路，得到电动势需要测量的物理量有________，电动势测量值的表达式________。

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如图所示，光滑水平桌面上并排放两个完全相同的可视为质点的物块A、B，质量均为m ，其中物块A被一条遵守胡克定律的弹性绳连接，绳另一端固定在高处O点，弹性绳的原长为L，劲度系数为k，当物块A在O点正下方时绳处于原长状态。现使物块A、B一起从绳和竖直方向夹角为θ=60°开始释放，下列说法正确的是（　　）