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    如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=0．5 m。导轨右端连接一阻值为4 Ω的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度扫随时间t变化如图乙所示，CF长为2 m。在t=0时，电阻为1 Ω的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动。金属棒从图中位置运动到EF位置整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化。求：

    (1)通过小灯泡的电流强度；

    (2)恒力F的大小；

    (3)金属棒的质量。

    (1)金属棒未进入磁场，电路总电阻R总=RL+Rab=5 Ω  ① 

    回路中感应电动势：E1==0．5 V  ② 

    灯泡中的电流强度：IL==0．1A  ③ 

    (2)因灯泡亮度不变，故在4s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流强度：I=IL=0．1 A  ④  恒力F的大小：F=FA=BId=0．1 N  ⑤  

    (3)金属棒产生的感应电动势：E2=I(RL+Rab)=0．5 V  ⑥ 

    金属棒在磁场中的速度：v==0．5m／s  ⑦ 

    金属棒的加速度：a==0．125m／s2  ⑧ 

    金属棒的质量：m==0．8kg  ⑨


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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    在探究物体做平抛运动规律的实验中，某同学做了下图甲、乙所示的实验．如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明
    平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
    平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
    ，如图乙所示的实验中，将两个斜槽固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑到2与光滑水平板吻接，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1落到光滑水平板上并击中球2，这种现象说明
    平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
    平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明
    平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
    平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
    ，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平．把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是
    球1落到光滑水平板上并击中球2
    球1落到光滑水平板上并击中球2
    ，这说明
    平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
    平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
    ．

    （2）某同学采用频闪照相的方法拍摄到图丙所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长代表2.5cm，则由图丙可求得拍摄时每隔
    0.05
    0.05
    s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为
    1.0
    1.0
    m/s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?罗湖区模拟）某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．
    图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是s01=1.40cm，s12=2.15cm，s23=2.91cm，s34=3.65cm，s45=4.41cm，s56=5.15cm．试问：
    ①滴水计时器的计时原理与课本上介绍的
    打点计时器
    打点计时器
     计时原理类似．
    ②关于该实验，以下说法正确的是：
    A．本实验将木板倾斜的目的是为了平衡小车在运动过程中受到的摩擦力
    B．本实验将木板倾斜的目的是为了使小车的重力沿斜面方向的分力大于小车所受的摩擦力，使小车作匀加速直线运动
    C．小车的质量越大，小车向下运动的加速度越大
    D．本实验还需要用到秒表，才能测出小车的加速度
    ③由纸带数据计算可得计数点5所代表时刻的瞬时速度v5=
    0.24
    0.24
    m/s（结果保留
    2位有效数字）；若滴水的周期为T，则小车的加速度a=
    s34+s45+s56-s12-s23-s34
    9T2
    s34+s45+s56-s12-s23-s34
    9T2
    （用英文符号表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平．把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母前的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．）
    A．（选修模块3-3）
    （1）下列说法正确的是
     

    A．只要外界对气体做功，气体内能一定增大
    B．物体由气态变成液态的过程，分子势能减小
    C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小
    D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
    （2）如图所示精英家教网，弹簧一端固定于水平面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体．气缸和活塞均可与外界进行热交换．若外界环境的温度缓慢降低，则封闭气体的体积将
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”），同时将
     
    （填“吸热”、“放热”或“既不吸热，也不放热”）．
    （3）某种油的密度为ρ，摩尔质量为M．取体积为V的油慢慢滴出，可滴n滴．将其中一滴滴在广阔水面上，形成面积为S的单分子油膜．试估算：①阿伏加德罗常数；②其中一滴油滴含有的分子数．
    B．（选修模块3-4）
    （1）以下说法中正确的是
     

    A．隐形战机表面涂料利用了干涉原理，对某些波段的电磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消
    B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
    C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
    D．海市蜃楼是光的色散现象引起的
    （2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
     
    （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了其在实验室
    得到的两个单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比
    La
    Lb
    =
     
    ．
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    （3）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=
    		3
    ，直径AB与屏幕垂直并接触于A点．激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L．
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    C．（选修模块3-5）
    （1）下列说法正确的有
     

    A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
    B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
    C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
    D．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
    （2）如图为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为
     
    eV，若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为
     
    V
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    （3）查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子．
    完成下列核反应方程：24He+49Be→
     

    通过在云室中让中子与静止的已知质量的核发生正碰的实验可以测定中子的质量，若已知被碰核氮核的质量为M，中子的入射速度大小为v，反弹速度大小为
    13v
    15
    ，氮核在碰撞中获得的速度大小为
    2v
    15
    ，则中子的质量多大？

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