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【題目】小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導軌相距l＝0.50 m，傾角θ＝53°，導軌上端串接一個R＝0.05 Ω的電阻．在導軌間長d＝0.56 m的區(qū)域內，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B＝2.0 T．質量m＝4.0 kg的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s＝0.24 m．一位健身者用恒力F＝80 N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直．當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質量)．求：

(1)CD棒進入磁場時速度v的大小；

(2)CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大小；

(3)在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產生的焦耳熱Q.

【答案】（1）2.4m/s（2）48N（3）64J；26.88J

【解析】試題分析：（1）由牛頓定律 ①

進入磁場時的速度②

（2）感應電動勢③

感應電流④

安培力⑤

代入得⑥

（3）健身者做功⑦

由牛頓定律； ⑧

CD棒在磁場區(qū)做勻速運動

在磁場中運動時間⑨

焦耳熱⑩

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P點固定一個帶正電荷的小球，光滑桿上套有一個帶負電的質量為m的小環(huán)（可視為點電荷），A、P在同一水平面上，且相互為L，當環(huán)從A位置靜止開始下滑到C位置時速度恰好為零，B點是AC的中點，已知AC間的距離為h，則

A. 在C位置時小環(huán)受到的庫侖力為

B. 從A到C，小環(huán)的機械能先增大后減少

C. 從A到B和從B到C，小環(huán)克服庫侖力做的功，后者較大

D. 從A到C，小環(huán)克服庫侖力做功的功率一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是光電效應的實驗裝置圖（電源正負極可調換），圖乙是用同一光電管在不同實驗條件下得到的光電流與加在陽極A也陰極K上的電壓的關系圖像，下列說法正確的是

A. 由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大

B. 由圖線①、②、③可知對某種確定的金屬來說，入射光的頻率越大其遏止電壓越大

C. 當入射光的頻率大于極限頻率時，頻率增為原來的2倍，光電子最大初動能也增為2倍

D. 若與圖甲實驗條件完全相同，當某一頻率的光入射時，電流表有示數(shù)，當把滑動變阻器的滑片向右滑動時，電流表的示數(shù)一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1＋0.2)s時刻的波形圖。

(1)若波速為35m/s，求質點M在t1時刻的振動方向；

(2)在t1到t2的時間內，如果M通過的路程為1m，那么波的傳播方向怎樣？波速多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢能E，與兩分子間距離r的關系曲線。下列說法正確的是____。（填正確答案標號。）

A．當r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力

B．當r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

C．當r等于r2時，分子間的作用力為零

D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負功

E．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為M的小車在光滑的水平面上以速度v0向右勻速運動，一質量為m的小球(mM)從高h處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的最大高度仍為h。設球與車之間的動摩擦因數(shù)為μ，則小球彈起后的水平速度為(　　)

A. v0 B. 0 C. D. －v0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的固定平行粗糙金屬雙軌MN、PQ相距d＝0.5m，導軌平面與水平面夾角α＝30°，處于方向垂直導軌平面向上、磁感應強度大小B＝0.5T的勻強磁場中。長也為d的金屬棒ab垂直于導軌MN、PQ放置，且始終與導軌接觸良好，棒的質量m＝0.1kg，電阻R＝0.1Ω，與導軌之間的動摩擦因數(shù)，導軌上端連接電路如圖所示。已知電阻R1與燈泡電阻R2的阻值均為0.2Ω，導軌電阻不計，取重力加速度大小g＝10 m/s2。

(1)求棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小a；

(2)假若棒由靜止釋放并向下加速運動一段距離后，燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定，求此時燈L的實際功率P和棒的速率v。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示為“探究合力功與物體動能變化的關系”的實驗裝置，只改變重物的質量進行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。請回答下列問題：

(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度d，其示數(shù)如圖所示，則d=_______mm.

(2)平衡摩擦力時，______（填“要”或“不要”）掛上重物。

(3)實驗時，________（填“需要”或“不需要”）滿足重物的總質量遠小于小車的總質量（包括拉力傳感器和遮光條）。

A.M、m、L、d B.F、M、L、d、t

C.F、m、L、d、t D.F、M、L、d

(4)在實驗誤差允許范圍內，關系式__________成立。（用測量的物理量表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個半徑為r、粗細均勻、阻值為R的圓形導線框，豎直放置在磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直。現(xiàn)有一根質量為m、電阻不計的導體棒，自圓形線框最高點由靜止釋放，棒在下落過程中始終與線框保持良好接觸。已知下落距離為時棒的速度大小為v1，下落到圓心O時棒的速度大小為v2，忽略摩擦及空氣阻力，下列說法正確的是

A. 導體棒下落距離為時，棒中感應電流的方向向右

B. 導體棒下落距離為時，棒的加速度的大小為

C. 導體棒下落到圓心時，圓形導線框的發(fā)熱功率為

D. 導體棒從開始下落到經過圓心的過程中，圓形導線框產生的熱量為

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