上海物理新高考奉贤区2017学年第一学期期末(2)

根据机械能守恒定律，以P’为零势能面，hP=（10mghp+0=0+

3-15）m

12mv，v?2ghp?2?10?(103?15)m/s 2所以最大速度v=6.81m/s

（备注：总分5分，得到速度最大的理由 1分，高度正确1分，列方程理由(包括零势能面选择)1分，方程1分，结论各1分）

20．（总分16分） （1）（3分）金属棒中能产生从a到b的感应电流，说明金属棒沿导轨向上运动切割磁感线。受力分析如图。 Fcosθ>mgsinθ，得到F>mgtanθ。

（备注：总分3分，说明棒运动方向得 1分，受力图1分，结论 1分，若结论加了等于号就算错）

（2）（8分）分情况讨论：受力分析如图。

若F1较大，金属棒将加速上滑，安培力平行于斜面向下，棒先加速后匀速，匀速时即为最大速度。

22F1cosθ=mgsinθ+F安，F安=BIL=BLv

Rvmax1=

（F1cosθ-mgsinθ）R

B2L2若F1较小，金属棒将加速下滑，安培力平行于斜面向上，棒先加速后匀速，匀速时即为最大速度。

22F1cosθ+F安=mgsinθ，F安=BIL=BLv

Rvmax2=

（mgsinθ-F1cosθ）R

B2L2（备注：总分8分，两种情况各4分。说出力F1情况及相应的运动情况1分，平衡方程1分，安培力公式1分，结论 1分）

（5分）当水平力方向向左时，受力分析如图。 为金属棒ab能沿运动，恰好不脱离轨道，支持力为零，受力分析如图。故有Fsinθ≤mgcosθ

沿轨道向下滑动有最大速度时有 Fcosθ+mgsinθ=F安

220F安=BIL=BLv

R当F为最大时，F安就最大，得到v最大，F最大为 F=mgcotθ 得到F安最大为mg/sinθ

所以vmax=

mgR

BLsinθ

22此时水平力F=mgcotθ

物理试卷

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（备注：总分5分，受力图1分。说出力F的条件1分，方程1分，两个结论各 1分）

物理试卷

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