（2013·北京西城一模，23题）（18分）如图1所示，两根间距为l1的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端连接一阻值为R的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。一质量为m、横截面为正方形的导体棒CD垂直于导轨放置，棒到导轨左端PM的距离为l2，导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻。
（1）若CD棒固定，已知磁感应强度B的变化率
随时间t的变化关系式为
，求回路中感应电流的有效值I；
（2）若CD棒不固定，棒与导轨间最大静摩擦力为fm，磁感应强度B随时间t变
化的关系式为B=kt。求从t=0到CD棒刚要运动，电阻R上产生的焦耳热Q；
（3）若CD棒不固定，不计CD棒与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度为B。现对CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒由静止开始向右以加速度a做匀加速直线运动。请在图2中定性画出外力F随时间t变化的图象，并求经过时间t0 ，外力F的冲量大小I。
【答案】见解析
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律
回路中的感应电动势
所以，电动势的最大值 
【2分】
由闭合电路欧姆定律 
【2分】
由于交变电流是正弦式的，所以 
【2分】
（2）根据法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律，
CD杆受到的安培力 
【2分】
当CD杆将要开始运动时，满足：
【2分】
由上式解得：CD棒运动之前，产生电流的时间
所以，在时间t内回路中产生的焦耳热
【2分】
（3） CD棒切割磁感线产生的感应电动势
时刻t的感应电流
【1分】
CD棒在加速过程中，根据由牛顿第二定律
【2分】
解得：
【1分】
根据上式 可得到外力F随时间变化的图像如图所示由以上图像面积可知：经过时间t0，外力F的冲量I
解得：
 |
【2分】
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
（2013·北京东城区示范校高三综合练习，1题）如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。 在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是
A．
方向垂直斜面向上 B．，方向垂直斜面向下
C．
，方向竖直向上 D．，方向竖直向下
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科目：高中物理 来源： 题型：
（2013·北京海淀区高三期中，4题）如图3所示，在一辆由动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是 （ ）
A．向右做加速运动
B．向右做减速运动
C．向左做加速运动
D．向左做减速运动
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科目：高中物理 来源： 题型：
（2013·北京东城区高三联考，7题）冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为( )
A．
B．
≤
C．≥ D．≤
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科目：高中物理 来源： 题型：
（2013·北京海淀区高三期中，5题）如图4所示，一块橡皮用不可伸长的细线悬挂于O点，用铅笔靠着细线的左侧从O点开始水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则在铅笔向右匀速移动过程中，橡皮运动的速度（ ）
A．大小和方向均不变
B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变
D．大小和方向均改变
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科目：高中物理 来源： 题型：
（2013·北京朝阳二模，17题）经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表。
| 远日点 | 近日点 | |
| 神舟星 | 3.575AU | 2.794AU |
| 杨利伟星 | 2.197AU | 1.649AU |
注：AU是天文学中的长度单位，1AU=149 597 870 700m（大约是地球到太阳的平均距离）。
“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是
A．
，
B．
，
C．，
D．，
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