如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区
题型：四川难度：来源：
（1）小环所受摩擦力的大小；
（2）Q杆所受拉力的瞬时功率．
答案
m2g-Ff=m2a
代入数据得
Ff=0.2N；
（2）设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有
Ff=B1I1l
设回路中电流为I，总电阻为R总，有：
I=2I1
R总=
| 3 |
| 2 |
设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有
I=
| E |
| R总 |
E=B2lv
F+m1gsinθ=B2Il
拉力的瞬时功率为
P=Fv
联立以上方程，代入数据解得
Q杆受拉力的功率P=2W．
举一反三
（1）当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子，碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）
（2）回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速）
（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差△r是增大、减小还是不变？
| A．物体在沿斜面向下运动 |
| B．在0～x1过程中，物体的加速度一直减小 |
| C．在0～x2过程中，物体先减速再匀速 |
| D．在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ |
A．斜面对物体m做功为
| ||||
B．斜面对物体m支持力大小为
| ||||
| C．物体m受到的合外力大小为mg | ||||
| D．重力对物体m不做功 |
（1）用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律．
①完成平衡摩擦力的相关内容：
（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，______（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．
（ii）如果打出的纸带如图（b）所示，则应______（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹______，平衡摩擦力才完成．
②某同学实验时得到如图（c）所示的a-F图象，则该同学验证的是：在______条件下，______成正比．
（2）某同学将完好的仪器连接成如图（d）所示电路（其中滑动变阻器的连线没有画出），用来探究小灯泡电阻与电压的关系．
①闭合开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是______（填写选项代号）
a．G与C相连，F与H相连 b．G与C相连，D与H相连
c．G与E相连，F与H相连 d．G与E相连，D与H相连
②在图（d）中将滑动变阻器正确接入电路中．要求：灯泡两端的电压可以从零开始进行调节．
③在正确操作下，该同学得到灯丝两端电压U和对应电阻R的数据如下表：
（i）根据表中数据在坐标中描出R-U图线；（ii）根据图线，可以得到灯丝在未通电时的阻值约为______Ω．
