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    （18分）如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝2m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.4kg、阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）
    （1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流大小和方向；
    （2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2s时外力F的大小和方向；
    （3）5s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。
    （1）1A   b→a （2）1N 方向平行于导轨平面向上 （3）1.5J

    试题分析：（1）在0～4s内，由法拉第电磁感应定律： ①             
    由闭合电路欧姆定律：                      ②
    根据楞次定律  方向由b→a                              ③
    （2）当t＝2s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力
                                             ④
    对ab棒受力分析，由平衡条件：
                                      ⑤
    方向平行于导轨平面向上                                  ⑥
    （3）ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有： ⑦
    产生的感应电流                                 ⑧
    棒下滑至速度稳定时，棒两端电压也恒定，此时ab棒受力平衡，有：
                                           ⑨
    得                              ⑩
    由动能定理，得                  （11）
                            （12）
                                        （13）
    评分标准：⑤⑨（11）（12）（13）式每式各2分，其余每式各1分，共计18分。
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，质量的滑块（可视为质点），在F=60N的水平拉力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F，当滑块由平台边缘B点飞出后，恰能从水平地面上的C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，经过0.4 s后落回E点。已知AB间的距离L="2.3" m，滑块与平台间的动摩擦因数，平台离地高度，B、C两点间水平距离s="1.2" m，圆弧轨道半径R=1.0m。重力加速度g取10 m／s2，不计空气阻力。求：

    （1）滑块运动到B点时的速度大小；
    （2）滑块在平台上运动时受水平拉力F作用的时间；
    （3）分析滑块能否再次经过C点。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其v－t图象如图所示，则下列说法正确的是         

    A．F1、F2大小相等
    B．F1、F2对A、B做功之比为2∶1
    C．A、B受到的摩擦力大小相等
    D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中，粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：

    （1）M、N间电场强度E的大小；
    （2）圆筒的半径R；
    （3）保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示：一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点．让游客进入一个中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径。将球（内装有参与者）从A处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是
    A．要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至少为
    B．要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至
    C．若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则球经过C点时对管的作用力大小为
    D．要使球能通过C点落到垫子上，球离A点的最大高度是

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）如图所示，质量为m＝1kg的滑块，以υ0＝5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车质量M＝4kg，平板小车足够长，滑块在平板小车上滑移1s后相对小车静止。求：（g取10m/s2）

    （1）滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ；  （2）此时小车在地面上滑行的位移？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为S的小喷口，喷口离地的高度为h，管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部嵌有金属棒，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，当棒中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞以某一速度向右匀速推动液体，液体以不变的速度v源源不断地沿水平方向射出。若液体的密度为ρ，重力加速度为g，不计所有阻力。求
    （1）液体落地点离喷口的水平距离x；
    （2）该装置的功率；
    （3）磁感应强度B的大小。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆轨道BDC在B处平滑连接，B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点，D为半圆轨道的最右端。一个质量m的小物体P被一根细线拴住放在水平轨道上，细线的左端固定在竖直墙壁上。在墙壁和P之间夹一根被压缩的轻弹簧，此时P到B点的距离为x0。物体P与水平轨道间的动摩擦因数为μ，半圆轨道半径为R。现将细线剪断，P被弹簧向右弹出后滑上半圆轨道，恰好能通过C点。试求：

    （1）物体经过B点时的速度的大小？
    （2）细线未剪断时弹簧的弹性势能的大小？
    （3）物体经过D点时合力的大小？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，A的速度为v，则此过程（弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比，重力加速度为g）

    A．物块A运动的距离为
    B．物块A加速度为
    C．拉力F做的功为
    D．拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量

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