如圖1所示，一端封閉的兩條平行光滑長(zhǎng)導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段被彎成半徑為的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導(dǎo)軌的末端點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時(shí)間t均勻變化的磁場(chǎng)B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不隨時(shí)間變化，只沿x方向均勻變化的磁場(chǎng)B（x），如圖3所示；磁場(chǎng)B（t）和B（x）的方向均豎直向上。在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開(kāi)始下滑時(shí)左段磁場(chǎng)B（t）開(kāi)始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g.

（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動(dòng)過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；

（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開(kāi)右段磁場(chǎng)B（x）區(qū)域，離開(kāi)時(shí)的速度為v，求金屬棒從開(kāi)始滑動(dòng)到離開(kāi)右段磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x =x1位置時(shí)停下來(lái)，

a.求金屬棒在水平軌道上滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q；

b.通過(guò)計(jì)算，確定金屬棒在全部運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最大時(shí)的位置。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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下列說(shuō)法正確的是 。

A．發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是

B．結(jié)合能越大，原子核結(jié)構(gòu)一定越穩(wěn)定

C．如果使用某種頻率的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則需增大入射光的光照強(qiáng)度才行

D．發(fā)生衰變時(shí)，元素原子核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1

E．在相同速率情況下，利用質(zhì)子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率

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下列說(shuō)法正確的是（ ）

A 是α衰變方程

B 、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)

C 放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短

D 現(xiàn)已建成的核電站的能量來(lái)自于人工放射性同位素放出的能量

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如圖甲所示，在真空中，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。在磁場(chǎng)左側(cè)有一對(duì)平行金屬板M、N，兩板間距離也為R，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板的中心線O1O2與磁場(chǎng)的圓心O在同一直線上。置于O1處的粒子發(fā)射源可連續(xù)以速度v0沿兩板的中線O1O2發(fā)射電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子（不計(jì)粒子重力），MN兩板不加電壓時(shí)，粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從圓心O的正下方P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)；若在M、N板間加如圖乙所示交變電壓UMN，交變電壓的周期為，t=0時(shí)刻入射的粒子恰好貼著N板右側(cè)射出。求

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

（2）交變電壓電壓U0的值

（3）若粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)、最短時(shí)間分別為t1 、t 2 ,則它們的差值為多大？

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如圖所示，xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi)，y軸正方向豎直向上，空間有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）。一帶電小球從O點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線所示。下列說(shuō)法中正確的是

A．軌跡OAB可能為圓弧

B．小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能增加

C．小球在A點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力與重力大小相等

D．小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)A時(shí)速度最大，且沿水平方向

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A．滑塊下滑和上滑過(guò)程加速度的大小a1、a2

B．滑塊最終所處的位置

C．滑塊與桿之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ

D．滑塊第k次與擋板碰撞后速度vk

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（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動(dòng)過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；

（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開(kāi)右段磁場(chǎng)B（x）區(qū)域，離開(kāi)時(shí)的速度為v，求金屬棒從開(kāi)始滑動(dòng)到離開(kāi)右段磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x =x1位置時(shí)停下來(lái)，

a. 求金屬棒在水平軌道上滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q；

b. 通過(guò)計(jì)算，確定金屬棒在全部運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最大時(shí)的位置。

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（5分）下列敘述和熱力學(xué)定律相關(guān)，其中正確的是 。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分)

A．第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)檫`背了能量守恒定律

B．能量耗散過(guò)程中能量不守恒

C．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，違背了熱力學(xué)第二定律

D．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性

E．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功

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