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    如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，试求：

    ⑴通过导体棒的电流；
    ⑵导体棒受到的安培力大小；
    ⑶导体棒受到的摩擦力的大小。

    （1）1.5A   （2）0.30N   （3）0.24N

    解析试题分析：⑴导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：
    =1.5A            4分
    ⑵导体棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N             4分
    ⑶导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=" mg" sin37º=0.24N                2分
    由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件
    mg sin37º+f=F安              3分
    解得：f =0.06N                  2分
    考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；安培力

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功为W1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功为W2，通过导线横截面的电荷量为q2，则 W1  W2，q1  q2 （填大于、等于或小于 ）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (15分)如图所示，水平虚线L1、L2之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框，底边水平，其上下边长之比为5:1，高为2h.现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落，当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0，在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动。求：
    （1）DC边刚进入磁场时，线框的加速度;
    （2）从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中，线框损失的机械能和重力做功之比;

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，半径为 r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置，导轨端口所在平面刚好水平。在轨道左上方端口M、N 间接有阻值为R 的小电珠，整个轨道处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，两导轨间距为L，现有一质量为 m，电阻也是R 的金属棒ab 从MN 处由静止释放，经一定时间到达导轨最低点，此时速度为 v 。

    （1）求金属棒 ab 到达时，受到的安培力的大小和方向。
    （2）求金属棒 ab 从MN 到的过程中，小电珠上产生的热量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1．0m，NQ两端连接阻值R＝1．0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°。一质量m＝0．20kg，阻值r＝0．50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0．60kg的重物P相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0．3s内通过的电量是0．3～0．6s内通过电量的2／3，g＝10m／s2，求：

    （1）0～0．3s内棒通过的位移；
    （2）金属棒在0～0．6s内产生的热量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）在工业中有一种感应控制装置，利用它进行如图情景演示。两根间距为L=5m的光滑平行金属导轨，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，水平导轨处在磁感应强度为B=0.4T的竖直向上的匀强磁场中，弯曲部分都不在磁场中。有两根金属棒垂直导轨放置，其中a棒质量为M=2kg,电阻为R=2Ω；b棒被感应控制装置固定在水平导轨上，距离水平导轨左端s=2m，b棒质量为m=1kg，电阻也为R=2Ω。现在a棒从左端弯曲导轨高H处静止释放，当a棒即将与b棒相碰时（已知此时a棒的速度v=2m/s），感应控制装置立即放开b棒，让它可以在导轨上自由运动，,然后a与b发生弹性正碰。感应控制装置始终对a棒的运动没有任何影响，导轨足够长。则求

    (1)最终稳定后a棒的速度大小；
    (2)a与b碰撞后的瞬间，b棒的速度大小；
    (3)a棒的释放高度H。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：

    (1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q
    (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2
    (3)外力做的功WF

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计．在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交，交点为c、d．当金属棒以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求：

    （1）电阻R中的电流强度大小和方向；
    （2）使金属棒做匀速运动的外力；
    （3）金属棒ab两端点间的电势差．

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，原线圈所接交流电源的电动势瞬时值表达式e=311sin100πtV，副线圈所接电阻R=88Ω，电流表、电压表对电路影响可忽略不计。则

    A．A1的示数约为0.10A B．V1的示数约为311 V
    C．V2的示数约为62.2V D．A2的示数约为0.75A

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