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    如图所示，宽为L的光滑长金属导轨固定在竖直平面内，不计电阻．将两根质量均为m的水平金属杆ab、cd用长h的绝缘轻杆连接在一起，放置在轨道上并与轨道接触良好，ab电阻R，cd电阻2R．虚线上方区域内存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B．
    （1）闭合电键，释放两杆后能保持静止，则ab杆受的磁场力多大？
    （2）断开电键，静止释放金属杆，当cd杆离开磁场的瞬间，ab杆上焦耳热功率为P，则此时两杆速度为多少？
    （3）断开电键，静止释放金属杆，若磁感应强度B随时间变化规律为B=kt（k为已知常数），求cd杆离开磁场前，两杆内的感应电流大小．某同学认为：上述情况中磁通量的变化规律与两金属杆静止不动时相同，可以采用△φ=△B?Lh 计算磁通量的改变量…该同学的想法是否正确？若正确，说明理由并求出结果；若不正确，说明理由并给出正确解答．

    【答案】分析：（1）闭合电键，两杆并联，由于ab电阻R，cd电阻2R，则知通过ab的电流是cd电流的2倍，由F=BIL得知，ab所受的安培力与cd的2倍，根据平衡条件对整体研究，求出ab所受的磁场力．
    （2）断开电键，静止释放金属杆，ab杆上功率P=I2R，I=，求出两杆的速度．
    （3）线框的运动不会改变磁通量大小．磁通量的改变是因为磁感应强度的改变，可知该同学的想法是正确的．感应电动势E==?Lh=kLh，再由欧姆定律求出感应电流．
    解答：解：（1）设ab杆受磁场力F．两杆并联，由于ab电阻R，cd电阻2R，则知通过ab的电流是cd电流的2倍，由F=BIL得知，则cd杆受F．
    对两杆整体分析，有2mg=F+F
    解得，F=mg
    （2）ab杆上功率P=I2R，I==
    解得 
    （3）该同学的想法是正确的．因为线框的运动不会改变磁通量大小．磁通量的改变是因为磁感应强度的改变．
    由法拉第电磁感应定律得  E==?Lh=kLh
    I==
    答：（1）闭合电键，释放两杆后能保持静止，ab杆受的磁场力为mg．
    （2）断开电键，静止释放金属杆，当cd杆离开磁场的瞬间，ab杆上焦耳热功率为P，此时两杆速度为．
    （3）该同学的想法是正确的．因为线框的运动不会改变磁通量大小．磁通量的改变是因为磁感应强度的改变．两杆内的感应电流大小为．
    点评：本题要根据两杆并联，分析电流的关系，得到安培力关系，由平衡条件求出ab杆的磁场力．要掌握功率公式P=I2R，欧姆定律I=．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?长沙县模拟）（1）下列说法中正确的是
    BD
    BD

    A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
    B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
    C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
    D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
    （2）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为
    2
    2
    ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va
    ＜
    ＜
    vb（选填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
    ①该波沿
    -x
    -x
    （选填“+x”或“-x”）方向传播；
    ②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=
    5cos
    5π
    3
    t
    5cos
    5π
    3
    t
    cm；
    ③P点的横坐标为x=
    2.5c
    2.5c
    m．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2010?宁河县一模）（1）如图，用游标卡尺观察光的衍射现象时，调节游标尺和主尺两测脚间的距离如图所示．则形成的狭缝宽为
    0.040
    0.040
    cm．
    （2）验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    ①指出下列几个实验步骤中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚，
    ABC
    ABC
    ．
    A．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
    B．用天平测量出重锤的质量；
    C．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
    D．测量打出的纸带上所选定的记数点之间的距离；
    E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    ②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落加速度a的表达式为a=
    f2
    4
    (s2-s1)
    f2
    4
    (s2-s1)
    ．
    （3）某组同学利用如图所示的电路测定金属电阻率，在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻RX．
    ①请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=
    πd2R
    4L
    πd2R
    4L

    ②利用该电路进行实验的主要操作过程是：
    第一步：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器 RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出电压表和电流表的示数U1、I1；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：
    将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2
    将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2
    由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=
    U1
    I1
    -
    U2
    I2
    U1
    I1
    -
    U2
    I2
    ．

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    科目：高中物理 来源：宁河县一模 题型：填空题

    （1）如图，用游标卡尺观察光的衍射现象时，调节游标尺和主尺两测脚间的距离如图所示．则形成的狭缝宽为______cm．
    （2）验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    ①指出下列几个实验步骤中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚，______．
    A．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
    B．用天平测量出重锤的质量；
    C．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
    D．测量打出的纸带上所选定的记数点之间的距离；
    E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
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    ②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电
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    的频率为f，根据这些条件计算重锤下落加速度a的表达式为a=______．
    （3）某组同学利用如图所示的电路测定金属电阻率，在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻RX．
    ①请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=______
    ②利用该电路进行实验的主要操作过程是：
    第一步：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器 RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出电压表和电流表的示数U1、I1；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：______由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=______．
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    科目：高中物理 来源：2010年天津市宁河县芦台一中、永兴中学高考物理一模试卷（解析版） 题型：填空题

    （1）如图，用游标卡尺观察光的衍射现象时，调节游标尺和主尺两测脚间的距离如图所示．则形成的狭缝宽为    cm．
    （2）验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    ①指出下列几个实验步骤中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚，    ．
    A．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
    B．用天平测量出重锤的质量；
    C．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
    D．测量打出的纸带上所选定的记数点之间的距离；
    E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    ②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落加速度a的表达式为a=    ．
    （3）某组同学利用如图所示的电路测定金属电阻率，在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻RX．
    ①请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=   
    ②利用该电路进行实验的主要操作过程是：
    第一步：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器 RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出电压表和电流表的示数U1、I1；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：    由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=    ．

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