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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

山西省晋中市2016-2017学年高二下学期物理期末考试试卷

如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω．导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．

（1）、求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式；

（2）、求第2s末外力F的大小；

（3）、如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J，求整个回路中产生的焦耳热是多少．

举一反三

阴极射线管的示意图如图所示. 阴极发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿水平方向做直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为( )

如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0～t₂时间（）

在2013年9月23到27日北京举行的第64届国际宇航大会上，航天科技集团董事长许达哲做了中国航天的精彩报告，报告中提到我国将2030年前将进行火星探测、深空太阳观测、小行星伴飞好着陆、金星探测、木星探测和火星取样返回等多个深空探测项目．设想未来某一天宇航员完成了对火星表面的科学考察任务后，将乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示．为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度．求该宇航员乘坐的返回舱要安全返回轨道舱，至少需要消耗多少能量？

已知：返回过程中需克服火星引力做功W=mgR（1﹣ $\text{[math]}$ ），返回舱与人的总质量为m，火星表面重力加速度为g，火星半径为R，轨道舱到火星中心的距离为r；不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响．

如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上、磁感应强度为B＝0.5 T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为v_m.改变电阻箱的阻值R，得到v_m与R的关系如图乙所示．已知轨距为L＝2 m，重力加速度g＝10m/s² ，轨道足够长且电阻不计．

如图，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向里的电流，用F_N表示磁铁对桌面的压力，用F_f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比较（）

现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是（）

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