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【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角θ＝30°的斜面上，其電阻不計，間距為0.4 m．導軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界為MN，區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中的勻強磁場B的方向分別垂直斜面向下和垂直斜面向上，磁感應強度大小均為0.5 T．將質量為0.1 kg、電阻為0.1 Ω的導體棒ab放在導軌上的區(qū)域Ⅰ中，ab剛好不下滑．再在區(qū)域Ⅱ中將質量為0.4 kg、電阻為0.1 Ω的光滑導體棒cd從導軌上由靜止開始下滑．cd棒始終處于區(qū)域Ⅱ中，兩棒與導軌垂直且與導軌接觸良好，g取10 m/s2.

(1) 求ab棒所受最大靜摩擦力，并判斷cd棒下滑時ab棒中電流的方向；

(2) ab棒剛要向上滑動時，cd棒的速度大小v；

(3) 若從cd棒開始下滑到ab棒剛要向上滑動的過程中，裝置中產生的總熱量為2.6 J，求此過程中cd棒下滑的距離x.

【答案】(1) 0.5 N 電流方向由a流向b (2) 5m/ s(3) 3.8 m

【解析】(1) ab剛好不下滑時，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力

有fmax＝m1gsinθ

則fmax＝0.5 N

由右手定則可知此時ab中電流方向由a流向b.

(2) 設ab剛好要上滑時，cd棒的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律有

E＝Blv

設電路中的感應電流為I，由閉合電路歐姆定律有

I＝

設ab所受安培力為F安，有F安＝BIl

此時ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，

由平衡條件有F安＝m1gsinθ＋fmax

代入數據解得v＝5m/s.

(3) 設cd棒的運動過程中電路中產生的總熱量為Q總，由能量守恒有

m2gxsinθ＝Q總＋m2v2

解得x＝3.8 m．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，某同學連接了如圖(a)所示的實物電路圖。閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表的示數為零；

①他借助多用電表檢查小燈泡。先斷開開關，把多用電表的選擇開關旋到“×1Ω”擋，再進行_______調零；又將紅、黑表筆分別接觸①、②接線柱，多用電表的表盤指針恰好指在6Ω的刻度上，說明小燈泡正常。

②他將多用電表選擇開關旋于某直流電壓檔，將紅、黑表筆分別接觸②、③接線柱；閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數約等于電源電動勢，說明②、③接線柱間的導線出現(xiàn)了______（選填“斷路”或“短路”）。

③故障排除后，為了使電流表的示數從零開始，要在_______接線柱間（選填“①、④”或“③、④”）再連接一根導線，并在閉合開關前把滑動變阻器的滑片置于最_______端（選填“左”和“右”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中有一半徑為r0的帶電金屬球殼，通過其球心的一直線上各點的電勢分布如圖，r表示該直線上某點到球心的距離， 分別是該直線上A、B兩點離球心的距離，下列說法中正確的有( )

A. 該金屬球殼可能帶負電

B. A點的電場強度方向由A指向B

C. A點的電場強度大于B點的電場強度

D. 負電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做正功

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【題目】如圖所示，在處于M或N點的點電荷Q產生的電場中，虛線AB是一個電子只在電場力作用下的運動軌跡．設電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB.則下列說法正確的是(　　)

A. 電子一定由A向B運動

B. 點B處的電勢可能高于點A處的電勢

C. 無論Q為正電荷還是負電荷，一定有aA<aB

D. 無論Q為正電荷還是負電荷，一定有EpA<EpB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁場垂直于霍爾元件的工作面向上，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面間會產生電勢差，下列說法中正確的是

A. 電勢差的大小僅與磁感應強度有關

B. 若霍爾元件的載流子是正電荷，則電勢φC<φD

C. 僅增大電流I時，電勢差變大

D. 在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】每年夏季，我國多地會出現(xiàn)日暈現(xiàn)象。日暈是當日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。圖甲所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法正確的是

A. 在冰晶中，b光的傳播速度小

B. 通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，b光的相鄰條紋間距大

C. 從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小

D. 照射同一光電管時，a光使其逸出的光電子最大初動能大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電磁學發(fā)展過程中，許多科學家做出了貢獻，下列說法符合史實的是：

A. 安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，總結出直線電流、圓環(huán)電流和通電螺線管的磁場方向與電流方向之間的關系

B. 庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出靜電引力常量為k=9×109N·m/C

C. 法拉第經過十余年的研究，總結出電磁感應規(guī)律可以用公式會來表示

D. 法拉第提出了場的概念，認為電、磁作用都是通過場來傳遞的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，線圈abcd的面積是0.02m，共100匝，線圈電阻為r=12Ω，勻強磁場的磁感應強度B=T，線圈以300r/min 的轉速勻速轉動。將甲圖中線圈的兩端分別與乙圖最左端的接線柱相連(圖中未連接)，向右邊的電路進行供電。變壓器為理想變壓器，電流表和電壓表均為理想交流電表， 為最大值=8Ω的滑動變阻器， 為3Ω的定值電阻，S為單刀雙擲開關。求：

(1)若從線圈從圖示位置開始記時，寫出線圈中產生的感應電動勢的瞬時值表達式?

(2)當S與a相連時，上下移動的滑動觸頭， 所消耗的最大功率為多少?

(3)當S與b相連時，為使所消耗的功率最大，理想變壓器的匝數比?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示在邊長為L的等邊三角形OAB區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場。在紙面內從O點向磁場區(qū)域AOB各個方向瞬時射入質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子的速率均為v, 已知沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出，不計粒子之間的相互作用和重力的影響，已知sin35°≈0.577， 。求：

(1)勻強磁場的磁感應強度的大小；

(2)帶電粒子在磁場中運動的最長時間；

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