【題目】如圖甲所示，一質(zhì)量m=0.06kg的金屬棒垂直放在傾角θ=37°的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間的距離l=0.2m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.8，導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下的有界勻強磁場中，磁場的下邊界與金屬棒平行且距金屬棒的距離x=3m，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化圖象如圖乙所示，已知t0時刻金屬棒開始運動，g=10m/s2，sin37°=0.6，電阻R=3Ω，其余電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

（1）求B0的值；

（2）從金屬棒開始運動的t0時刻起，給金屬棒施加一個外力，讓金屬棒以v=0.1m/s的速度勻速下滑，則磁感應(yīng)強度B隨時間t怎么變化才能保證金屬棒中沒有電流，試寫出接下來磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系式。

【答案】（1）1.5T；（2）B=（3.75s＜t＜33.75s）。

【解析】

（1）由楞次定律可知回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，由左手定則可知金屬棒受到沿斜面向下的安培力，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=lx=0.4×0.2×3V=0.24V

電流為：I===0.08A

對金屬棒進行受力分析如圖所示。

金屬棒開始運動時有：mgsinθ+B0Il=μmgcosθ

聯(lián)立解得：B0=1.5T t0=s=3.75s

（2）金屬棒開始運動時B0=1.5T，要保證金屬棒中沒有電流，只要保證磁場的下邊界和金屬棒圍成的區(qū)域內(nèi)磁通量與t0時刻磁通量相等，即：

B0lx=Bl（x-v△t）

△t=t-t0

解得：B=（3.75s＜t＜33.75s）

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖甲所示，邊界MN將空間分成上下兩個區(qū)域I、II，在區(qū)域II中有豎直向下的勻強電場，在電場中某一點B靜止釋放一個質(zhì)量為m= 1×10-2 kg、帶電量大小為q= 4×10-4 C的小球，它恰能到達區(qū)域I中的A點，已知小球運動的v—t圖象如圖乙所示，g=10m/s2，不計空氣阻力。求：

（1）小球的帶點性質(zhì)，以及勻強電場的電場強度大�。�

（2）A、B兩點間的高度差h；

（3）若將電場反向且強度減為原來的三分之一，要讓小球仍恰好到達A點，在B點需以多大的初速度豎直向上拋出。

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【題目】一不計重力的帶正電的粒子射入電場，只在電場力作用下運動，粒子從a點經(jīng)三點運動到e點，其υ-t圖象如圖所示。則下列說法正確的是（　　）

A.粒子在a點處的電勢能一定大于在c點處的電勢能

B.a、b兩點間各點的電場強度和電勢都為零

C.b、d兩點間的電勢差大于d、c兩點間的電勢差

D.c點處的電場強度一定大于d點處的電場強度

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【題目】下列對生活中各物理現(xiàn)象的分析，不正確的是

A.圖甲：幼兒園的滑梯很陡，為的是增加小孩滑滑梯時受到的重力，從而滑得更快

B.圖乙：放在水平桌面上的書本對桌面壓力，是因為書本發(fā)生形變而產(chǎn)生的

C.圖丙：輪胎表面都有花紋狀的溝槽，是為了雨天能把輪胎與地面間的水排出，保持兩者的良好接觸

D.圖�。焊叽蟮臉蛞旌荛L的引橋，是為了減小汽車重力沿斜面向下的分力，行駛更方便更安全

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【題目】在進行“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中：

（1）該實驗已提供了小車、一端附有滑輪的長木板、紙帶、細繩、刻度尺、導(dǎo)線。為了完成實驗，還須從下圖中選取實驗器材。____________（此項為多選，請?zhí)顚懴鄳?yīng)的字母符號）。其中實驗器材A的名稱是______________。

（2）該實驗得到一條清晰的紙帶，下圖所示是截取了其中某一段紙帶用刻度尺（單位：cm）測量時的情景，其中A、B、C、D、E、F為6個計數(shù)點（兩個相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出）。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。其中計數(shù)點E所在位置的刻度尺讀數(shù)為___________cm，小車加加速過程中E點瞬時速度大小為___________，小車加速過程中的加速度是___________m/s2。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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【題目】“折返跑”是耐力跑的替代項目。這個項目既能發(fā)展學(xué)生的速度和靈敏素質(zhì)，又能提高變換方向的能力，是一項很有價值的鍛煉項目。如圖所示，在某次“20米折返跑”測試中，受試者在平直跑道上聽到“跑”的口令后，由起點終點線A全力跑向正前方20米處的折返線B，測試員聽到口令的同時開始計時。受試者到達折返線B時，用手觸摸該處的物體（如木箱），再轉(zhuǎn)身跑回起點終點線A，當胸部到達起點終點線的垂直面時，測試員停表，所計時間即為“折返跑”的成績。設(shè)某受試者起跑的加速度為，運動過程中能達到的最大速度為，到達折返線處時需減速到零，加速度的大小為，返回時再次以的加速度起跑，達到最大速度后不需減速，保持最大速度沖線。受試者在加速和減速階段的運動均可視為勻變速直線運動。求：

（1）受試者首次加速至最大速度過程中所發(fā)生的位移；

（2）受試者從A跑向B的過程中，保持最大速度的時間；

（3）該受試者“折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜搿?/span>

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【題目】匝數(shù)為100匝的閉合矩形金屬線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，周期為0.02s線圈平面位于如圖所示的勻強磁場中。線圈總電阻為2Ω，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中感應(yīng)電流最大值Im=2A，求：

(1)線圈中電流瞬時值表達式；

(2)線圈轉(zhuǎn)動—周產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)線圈中感應(yīng)電流為1A時穿過線圈磁通量的變化率。

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【題目】如圖所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到水平拉力F作用時，用傳感器測出長木板的加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖所示，重力加速度g＝10 m/s2，下列說法正確的是(　　)

A.小滑塊的質(zhì)量m＝2 kg

B.小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1

C.當水平拉力F＝7 N時，長木板的加速度大小為3 m/s2

D.當水平拉力F增大時，小滑塊的加速度一定增大

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【題目】如圖，一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則

A. 繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B. 物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

C. 連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D. 物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

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