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    19．如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面．质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R．轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定．开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时（　　）
    A．b杆受到弹簧的弹力为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}（v-{v}_{m}）}{2R}$
    B．a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q
    C．弹簧具有的弹性势能为$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mvm2-2Q
    D．a杆运动的距离为$\frac{2qR}{BL}$+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}（v-{v}_{m}）}{2kR}$

    分析 b杆达到最大速度时，弹簧的弹力等于安培力，根据安培力大小公式与闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律，可得到弹簧的弹力；两棒安培力关系求出a杆受到的安培力．选取系统为研究对象，确定从开始到b杆最大速度作为过程，由能量守恒来确定弹簧的弹性势能．

    解答 解：A、b杆达到最大速度时，弹簧的弹力等于安培力，由闭合电路欧姆定律可得：I=$\frac{E}{2R}$=$\frac{BL（v-{v}_{m}）}{2R}$，
    b棒受到的安培力大小为：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}（v{-v}_{m}）}{2R}$，
    则弹簧的弹力为：F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}（v{-v}_{m}）}{2R}$，故A正确；
    B、此过程中a杆产生的焦耳热为Q，所以a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为2Q，B错误；
    C、根据功能关系可知，弹簧具有的弹性势能为：EP=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mvm2-2Q，故C正确；
    D、a杆做加速度逐渐减小的减速运动，安培力为变力，且不是随位移均匀变化，根据题中条件，无法计算a杆运动的距离，D错误．
    故选：AC．

    点评 由于两杆同时同向运动，切割的速度为相对速度，即两棒速度之差，同时考查闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、动能定理及安培力大小公式，并注意安培力做功与产生焦耳热的关系，及弹力做功与弹簧的弹性势能的关系．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    9．如图，上端开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气．已知大活塞的质量为2m、横截面积为2S，小活塞的质量为m、横截面积为S，两活塞间距为L，大活塞导热性能良好，气缸及小活塞绝热，初始时氮气和气缸外大气的压强均为p0，氮气的温度为T0，大活塞与大圆筒底部相距为$\frac{L}{2}$，小活塞与小圆筒底部相距为L．两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g．现通过电阻丝缓慢加热氮气，当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，求
    ①两活塞间氧气的压强；
    ②小活塞下方氮气的温度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．关于以下物理学史说法错误的是（　　）
    A．法拉第通过实验总结出楞次定律，用来判断感应电流的方向
    B．法拉第发现了电磁感应现象，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生
    C．纽曼和韦伯先后指出闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即法拉第电磁感应定律
    D．奥斯特发现了电流的磁效应，证明了电与磁之间存在相互联系

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子．涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b时两种不同频率的单色光，则关于两束光 判断正确的是（　　）
    A．在同种玻璃种传播，a光的传播速度一定大于b光
    B．a光的折射率一定小于b光的折射率
    C．照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光一定也能
    D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图所示，P1Q1P2Q2和M1N1M2N2为水平放置的平行导轨，整个装置处于竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，轨道足够长，其电阻可忽略不计．一质量为m=1.0㎏、阻值为R=1.0Ω的金属棒cd恰好垂直放在轨道的右半部分；另一相同材质、相同粗细的金属棒ab恰好垂直放在轨道的左半部分，它们与轨道形成闭合回路．已知Lab=Lcd=1.0m，金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，且与最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2．在t=0时刻，给金属棒cd施加一水平向右的拉力F，使其从静止开始沿轨道以a=5m/s2的加速度匀加速直线运动．在运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好．
    （1）求金属棒cd运动多长时间后金属棒ab开始运动；
    （2）若给金属棒cd施加的是水平向右的恒定拉力F0，拉金属棒cd以v2=20m/s的速度匀速运动时，金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动．求金属棒ab沿轨道运动的速度大小和水平外力F0的功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．下列说法中，关于时间的是（　　）
    A．学校上午8点开始上第一节课，到8点45分下课
    B．小学每节课只有40分钟
    C．我走不动了，休息一下吧
    D．邢慧娜获得雅典奥运会女子1000m冠军，成绩是30分24秒36

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    11．下列说法中正确的是（　　）
    A．同种物质在不同条件下所生成的晶体的微粒都按相同的规则排列
    B．热量可以从低温物体向高温物体传递
    C．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间与它相撞的液体分子数越少，布朗运动越明显
    D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
    E．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面

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    1．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、C三点，如图所示，下列说法正确的是（　　）
    A．a点电势比b点高
    B．ab两点的场强方向相同，b点场强比a点大
    C．a、b、c三点电势从高到低为c、b、a
    D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动

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    2．如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP，Q1、Q2在轴上产生的电势ϕ随x变化关系如图乙．则（　　）
    A．M点电势和电场强大小均为零
    B．N点电势和电场强大小均不为零
    C．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|WPN|=|WNM|
    D．由图可知，Q1为负电荷，Q2为正电荷，且Q1电荷量大于Q2

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