如图所示.两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内.距离为l ＝0.2m.在导轨的一端接有阻值为R ＝ 0.5Ω的电阻.在X ≥ 0处有一与水平面垂直的均匀磁场.磁感强度B ＝ 0.5T.一质量为m ＝ 0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上.并以v0＝2m/s的初速度进人磁场.在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l ＝0.2m，在导轨的一端接有阻值为R ＝ 0.5Ω的电阻，在X ≥ 0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B ＝ 0.5T。一质量为m ＝ 0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0＝2m/s的初速度进人磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a ＝ 2m/s2，方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求：

（1）电流为零时金属杆所处的位置；
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F的大小和方向；
（3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F方向与初速度v0取值关系

（1）感应电动势E＝ B l v，      （1分）
感应电流 I=E/R　  （1分）     I ＝ 0时，v ＝ 0　（1分）
此时，＝1（m）         （2分）
（2）初始时刻，金属直杆切割磁感线速度最大，产生的感应电动势和感应电流最大　      （1分）
当感应电流为最大值的一半时，　　（1分）
安培力＝ 0.02 N   （2分）
向右运动时：F ＋ f ＝ m a 　F ＝ m a － f ＝ 0.18 N，方向与x轴正方向相反（2分）
向左运动时：F － f ＝ m a 　F ＝ m a ＋ f ＝ 0.22 N，方向与x轴正方向相反（2分）
（3）开始时 v ＝ v0 ，　
F ＋ f ＝ m a　　F ＝ m a － f ＝      （4分）
　∴当v0 ＜＝ 10 m/s 时，F ＞0，方向与x轴正方向相反（2分）
　　　　当v0 ＞＝ 10 m/s 时，F ＜0，方向与x轴正方向相同（2分）

解析

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（2007?南开区模拟）学校开展研究性学习．某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₁位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P_l、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P_l、P₂，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值．这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则：
（1）若∠AOF=30°，OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为

1.73

．
（2）图中P₃、P₄两位置哪一处所对应的折射率值大？答：

P₄

．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

Ⅰ学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂，并保持P₁、P₂位置不变，∠AOF=30°，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P₁、P₂的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
（1）若OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为

．
（2）图中P₃、P₄两位置哪一处所对应的折射率的值大？

P₄

．
（3）若某种液体的折射率为n=2.5，可以用此仪器进行测量吗？

不可以

．
Ⅱ如图所示为“双棱镜干涉”实验装置，其中S为单色光源，A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜，P为光屏．S位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行．调节光路，可在光屏上观察到干涉条纹．这是由于光源S发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图S₁和S₂位置的相干光源所发出的光的叠加．（S₁和S₂的连线与棱镜底边平行）已知S₁和S₂的位置可由其他实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是

S₁与S₂间的距离

、

S₁（或S₂）与光屏间的距离

和

干涉条纹间距

．

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科目：高中物理 来源： 题型：

学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P₁、P₂的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
（1）若∠AOF=30°，OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为

．
（2）图中P₃、P₄两位置中

P₄

（填“P₃”或“P₄”）处所对应的折射率大．
（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为

．
（4）若保持∠AOF=30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过

．

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科目：高中物理 来源： 题型：

学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P₁、P₂的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，若∠AOF=30°则（　　）

A、用该装置能测量所有液体的折射率

B、图中P₃位置处所对应的折射率P₄处的大

C、作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为1

D、若OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为

E、测某液体折射率时，在右上方区域观察不到P₁、P₂的像，说明该液体的折射率大于2

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如图所示，两条互相平行的足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距L．左端接平行板电容器，板间距离为d，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感强度为B，垂直于导轨所在平面．导体棒CD与导轨接触良好，棒的电阻为r，其他电阻及摩擦不计．导体棒在与导轨平行的恒定拉力F作用下，从静止开始运动．已知F＝2N，L＝0.4m，d＝0.2m，B＝10T，r＝1Ω，R的最大值为2Ω，取g＝10m/s²，求：

(1)导体棒处于匀速运动状态时，拉力的最大功率；

(2)当滑动触头在滑动变阻器中点，导体棒达到匀速运动状态时，一带电微粒从平行板电容器左侧沿两极板的正中间入射，在两板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端，导体棒也达到匀速运动状态时，该带电微粒以同样的方式和速度入射，微粒恰好能做匀速圆周运动，求圆周的半径．

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