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    5．如图所示，两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°，导轨间距为L=0.50m，金属杆ab、cd的质量均为m=1.0kg，电阻均为r=0.10Ω，垂直于导轨水平放置．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B=2.0T．用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时，cd杆恰好保持静止．不计导轨的电阻和摩擦，重力加速度g=10m/s2．求：（计算结果取两位有效数字）
    （1）ab杆的速度V
    （2）拉力F的大小．

    分析 （1）cd杆静止，处于平衡状态，由平衡条件可以求ab的速度．
    （2）由平衡条件求出拉力大小．

    解答 解：（1）cd杆保持静止，处于平衡状态，
    由平衡条件得：mgsinα=BIl①，
                  I=$\frac{BLV}{2r}$②
    联立①②解得V=$\frac{2mgrsinα}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{2×10×0.1×0.5}{{2}^{2}×0．{5}^{2}}$=1.0m/s
    （2）ab杆匀速上升，处于平衡状态，由平衡条件得：
    F=mgsinα+IlB=2mgsinα=2×1×10×0.5=10N
    答：（1）ab杆的速度V为1.0m/s；
    （2）拉力F的大小为10N．

    点评 本题考查了求感应电流、拉力问题，对cd杆进行受力分析、应用平衡条件可以求出感应电流；应用E=BLv、欧姆定律、平衡条件可求力大小．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态，下列说法正确的是（　　）
    A．0～t0时间和t0～t1时间通过电阻R的电流方向相反
    B．0～t0时间和t0～t1时间通过电阻R的电流方向相同
    C．0～t0时间和t0～t1时间施加的水平外力方向相同
    D．0～t0时间和t0～t1时间施加的水平外力方向相反

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示，左侧的圆形导电环半径为r=1.0cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C=100pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度B的变化率为$\frac{△B}{△t}$=100$\sqrt{2}$πsinωt，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41×10-9C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为（取π2=10）（　　）
    A．1：100B．100：1C．1：100$\sqrt{2}$D．100$\sqrt{2}$：1

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．如图，粗细不计的半圆管竖直固定在水平面上，其中直径AB也竖直，B点与水平面相切，半圆管内壁光滑，半径r=0.4m．一大小不计的小球质量m=0.4kg，沿半圆管从A点飞出后落在水平面上的某点M上，重力加速度g=10m/s2．则：
    （1）若小球从A点飞出时恰好与管内壁均无压力，求小球落点M到B点间距离．
    （2）若小球落点M到B点间距离为0.4m，求小球从A点飞出时对管内壁的压力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图所示，固定于水平桌面上的金属框架edcf，处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab在框架上可无摩擦滑动，此时abcd构成一个边长为L的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0．
    （1）若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流．在图上标出感应电流方向．
    （2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当t=t1秒时，需加在垂直于棒的水平拉力为多大？
    （3）若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流．则磁感应强度怎样随时间变化（写出B与t的关系式）？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起时，铁块所受的摩擦力（　　）
    A．随倾角θ的增大而减小
    B．在滑动前，随θ角的增大而增大，滑动后，随θ角的增大而减小
    C．在滑动前，随θ角的增大而减小，滑动后，随θ角的增大而增大
    D．在滑动前保持不变，滑动后，随θ角的增大而减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图，均匀杆AB重为G，A端用细绳吊着，在B端施加一个水平拉力F，使AB静止，此时细绳拉力为T，与竖直方向成β角，AB杆与水平成α角，下列说法正确的是（　　）
    A．T≤FB．β≥0°C．（α+β）＜90°D．T的大小与F无关

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．如图（甲）所示为使用DIS系统研究单摆的装置．液体槽的A、B两个侧面为铜板，其余部分为绝缘材料，槽中盛满导电液体．质量不计的细铜丝的上端固定在液体槽正上方的O点，下端连接一个小铜球，铜丝的下端稍穿出铜球一点长度，当铜球在液体上方摆动时，细铜丝始终与导电液体接触（铜丝与液体间的阻力忽略不计），将此系统接入电路．已知定值电阻R1=3Ω，滑动变阻器的总电阻R2=20Ω，变阻器两个端点a、b之间的长度为30cm，槽中导电液体接入电路的电阻R3=10Ω且恒定不变，铜丝的电阻不计．
    （1）将电键S2与c点连接，闭合S1，移动变阻器的滑动片，采集数据得到图（乙）所示的U-I图象，则该电源的电动势E=24V，内阻r=2Ω．
    （2）将摆球拉离平衡位置，使其在垂直于A、B的竖直面内做简谐运动，变阻器的滑动片P移到距离a端为x的位置，并保持不变，电键S2与d点连接，闭合S1，在电脑屏幕上得到如图（丙）所示的电压与时间的变化关系图象．则单摆的振动周期T=2s，摆长L=1m（取π2约等于10），滑动片离a端的距离x=15cm．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．装有炮弹的大炮总质量为M，炮弹的质量为m，炮弹射出炮口时对地的速度为v0，若炮筒与水平地面的夹角为θ，则炮车后退的速度大小为（　　）
    A．$\frac{m}{M}$v0B．$\frac{m{v}_{0}cosθ}{M-m}$C．$\frac{m{v}_{0}}{M-m}$D．$\frac{m{v}_{0}cosθ}{M}$

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