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如圖甲所示，一個足夠長的U形金屬管導軌NMPQ固定在水平面內，MN、PQ兩導軌間的寬度為L="0.50" m.一根質量為m="0.50" kg的均勻金屬棒ab橫跨在導軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應強度大小可以調節、豎直向上的勻強磁場中，ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為F_m="1.0" N，ab棒的電阻為R="0.10" Ω，其他各部分電阻均不計。開始時，磁感應強度B₀="0.50" T。
(1)若從某時刻(t=0)開始，調節磁感應強度的大小,使其以="0.20" T/s的變化率均勻增加，求經過多長時間ab棒開始滑動.此時通過ab棒的電流大小和方向如何?
(2)若保持磁感應強度B₀的大小不變,從t=0時刻開始，給ab棒施加一個水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s²的加速度勻加速運動，推導出此拉力F_T的大小隨時間t變化的函數表達式，并在圖乙所示的坐標圖上作出拉力F_T隨時間t變化的F_T-t圖線。

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一、選擇題：

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

A

BCD

BC

BD

D

ABD

AC

A

BD

C

二、實驗題：

11．(1)每格1分，共6分

狀      時刻

態

物理量

0

T/4

T/2

3T/4

T

位移x

零

負向最大

零

正向最大

零

回復力F

零

正負最大

零

負向最大

零

速度v

負向最大

零

正向最大

零

負向最大

加速度a

零

正向最大

零

負向最大

零

(2)    C、v_c=­­­710-750m/s. (共4分)

12.

  (1) 如圖所示(此題2分，將第二點除處，否則扣1分)

  (2) 在開始時電容器所帶的電量(2分)
   
  (3) 1.0×10^-3F(4分)

  (4) 小(2分)

13．

(1)由圖象可知，在25秒末探測器達到最大高度

H=64×25/2=800m--------------------------4分

(2)AB直線的加速度為該星球的重力加速度

g=64/(25-9)=4m/s²---------------------------4分

(3) F-mg=ma₁---------------------------------------2分

F=m(a₁+g)=1.67×10⁴N-----------------------4分

14．設電源的電動勢為E，內阻為r

---------------------------------------2分

--------------------------------2分

   ① 當r=0時，I₂=1.2A--------------------------2分

② 當r=∞時，I₂=3A----------------------------2分

由于電源的內阻不能不計，所以1.2A<I₂<3A--------------------2分

所以答案應該選  B---------------------------------4分

15．(1)設火星表面的重力加速度為g

---------------------------------------------------2分

--------------------------------------------------2分

-------------------------------------------3分

(2)---------------------------------------------4分

----------------------------------------------4分

16．(1)---------------------------------------------------------------2分

---------------------------------------------------------------3分

---------------------------------------------------------------2分

(2) ---------------------------------------------------------------1分

在兩個電場中的偏距：----------------------------------------------------2分

在無電場區域中的運動時間為t₂，偏距y₂

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------------------2分

17．(1) t=0時，F₁=3N

     F₁－f=ma………………①-------------------------------------------2分

當t=2s時，F₂＝8N
………………②------------------2分

--------------------------------------------2分

f = F₁－ma=1N ----------------------------------------------------------2分

(2)   ----------------------------------------------2分

      B=4T-----------------------------------------------------------2分

      B=B₀+--------------------------------------------------2分

      t =17.5s--------------------------------------------------------2分

18．(1)對m₂，先做加速運動，后做減速運動，當彈力等于摩擦力等于彈力時，速度最大，則m₂速度最大在O點的左側------------------------------------------------------------------------------4分

    (2) m₂v₂－m₁v₁＝0-------------------------------------------------------------------------2分

　　　-----------------------------------------------------------------------------2分

　　　--------2分

   (3) -------------------------------------------------------------------2分

-------------------------------------------------------------------1分

-------------------------------------------------------------------1分

-------------------------------------------------------------------2分