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    （17分）如图所示，光滑导轨abc与fed相距l=0.1m，其中ab、fe段是倾角θ=60°的直轨道，bc、ed段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与ab、fe相切，轨道末端c、d点切线与一放置在光滑水平地面上、质量M=2kg的木板上表面平滑连接。在abef间有垂直于轨道平面向下、的匀强磁场，定值电阻R=1Ω。把质量为m=1kg、电阻不计的金属杆从距b、e高h=1m的导轨上静止释放，杆在直轨道上先加速后匀速下滑。如果杆与木板间摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，求：

    （1）杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q；
    （2）要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s。

    见试题分析

    解析试题分析：（1）设杆滑到be处时速度为v1，由题意知此时杆匀速下滑，有：
       ①
           ②
          ③
    由能量守恒：

     

     
         ④

    设杆滑到cd处时速度为v2，杆受到轨道支持力为F′，由动能定理有：
       ⑤
    cd处：   ⑥
    由牛顿第三定律：    ⑦
    联解①②③④⑤⑥⑦并代入数据得：
    F′=25N     ⑧
    Q=8.5J     ⑨
    （2）杆滑上木板后，杆与木板在相互间摩擦力作用下运动，设经过时间t共同运动，则：
    对杆：    ⑩
        ?
    对木板：    ?
        ?
    共同运动时：
        ?
         ?
    联解⑩?????并代入数据得：
    s=1.5m       ?
    评分参考意见：本题满分17分，其中④式2分，①②③⑤⑥⑦⑧⑨⑩??????式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。
    考点： 能量守恒  动能定理 牛顿运动定律

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。在此过程中，线圈的磁通量将   （选填“变大”或“变小”）。若上述过程所经历的时间为0.1s，线圈中产生的感应电动势为0.2V，则线圈中的磁通量变化了          Wb。

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    金属杆ABC处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里(如图所示)．已知AB=BC=20cm，当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得A、C两点间的电势差是3.0V，则可知移动速度v=___  m/s ，其中A、B两点间的电势差UAB=__ __V．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示电路，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，则(   )

    A．S闭合瞬间．A、B同时亮，然后A逐渐变暗到熄灭，B变得更亮；S断开瞬间，A亮一下才熄灭，B立即熄灭
    B．S闭合瞬间，LA很亮，LB逐渐亮；S断开瞬间，LA逐渐熄灭，LB立即熄灭
    C．S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA熄灭，LB亮度不变；S断开瞬间，LA亮一下才熄灭，LB立即熄灭；
    D．S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮；S断开瞬间，LA、LB立即熄灭

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v，整个线框的电阻为R，试用题中给出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

    （1）ab刚进入磁区时产生的感应电动势
    （2）此时线框的加速度
    （3）线框下滑中共产生的热量

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （20分）如图（a）所示，两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小按图（b）中B-t图象变化（图中Bo已知）。现有一个“日”字形刚性金 属，线框ABCDEF，它的质量为m，EF中间接有一开关S，开关S闭合时三条水平边框的电阻均为R，其余各边电阻不计。AB=CD=EF=L，AD=DE=h。用两根轻质的绝缘细线把线框竖直悬挂住，AB边恰好在磁场区域M1 N1和M2N2的正中间，开始开关S处于断开状态。t0（未知）时刻细线恰好松弛，此后闭合开关同时剪断两根细线，当CD边刚进入磁场上边界Mi Ni时线框恰好做匀速运动（空气阻力不计）。求：
    （1）t0的值；
    （2）线框EF边刚离开磁场下边界M2N2时的速度；
    （3）从剪断细线到线框EF边离开磁场下边界M2N2的过程中金属线框中产生的焦耳热。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (15分) 如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ， N、Q两点间接有阻值为R的电阻。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。将质量为m、阻值也为R的金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放，下滑距离x时达到最大速度。重力加速度为g，导轨电阻不计，杆与导轨接触良好。求：
    ⑴杆ab下滑的最大加速度；
    ⑵杆ab下滑的最大速度；
    ⑶上述过程中，杆上产生的热量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

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