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    如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。求：

    (1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；

    (2)导体棒匀速运动的速度大小v；

    (3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q。


     (1)tanθ　(2)

    (3)2mgdsinθ－

    [解析]　本题主要考查电磁感应知识和能量守恒定律的使用。解题的大致思路如下：根据平衡条件求动摩擦因数；根据法拉第电磁感应定律和电路知识、平衡条件求导体棒的速度；根据能量守恒定律求运动过程中电阻产生的焦耳热。

    (1)在绝缘涂层上

    受力平衡　mgsinθ＝μmgcosθ

    解得　μ＝tanθ

    (2)在光滑导轨上

    感应电动势　E ＝BLv　感应电流I＝

    安培力　F安＝BIL　受力平衡F安＝mgsinθ

    解得v＝

    (3)摩擦生热　QT＝μmgdcosθ

    能量守恒定律　3mgdsinθ＝Q＋QT＋mv2

    解得Q＝2mgdsinθ－.

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块(　　)

    A．最大速度相同

    B．最大加速度相同

    C．上升的最大高度不同

    D．重力势能的变化量不同

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中。两个相同的带正电小球a、b同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道最低点，则下列说法中正确的是(　　)

    A．两个小球到达轨道最低点的速度vM<vN

    B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN

    C．磁场中a小球能到达轨道另一端最高处，电场中b小球不能到达轨道另一端最高处

    D．a小球第一次到达M点的时间大于b小球第一次到达N点的时间

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户。

    (1)画出全过程的线路图；

    (2)求用户得到的电压和功率；

    (3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，导轨上端接电阻R，宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B，Ⅰ和Ⅱ之间无磁场。一导体棒两端套在导轨上，并与两导轨始终保持良好接触，导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻R上的电流及其变化情况相同。下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是(　　)

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定。

    (1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使________________________________________________________________________。

    (2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝______________________________。

    (3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。从纸带上测出s1＝3.20cm，s2＝4.52cm，s5＝8.42cm，s6＝9.70cm。则木块加速度大小a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：

    (1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为________cm；

    (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为________mm；

    (3)用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________Ω。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，导热的圆柱形气缸放置在水平桌面上，横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体)，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为m2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连。当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h。现使环境温度缓慢降为：

    (1)当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？

    (2)保持环境温度为不变，在砝码盘中添加质量为Δm的砝码时，活塞返回到高度为h处，求大气压强p0。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    在“测定金属的电阻率”的实验中，

    （1）某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图所示，则该金属丝的直径为________mm。

    (2)用量程为3V的电压表和量程为0.6A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图实所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________A。

    （3）用米尺测量金属丝的长度L=0.810 m．利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为

             Ω·m（保留二位有效数字）。

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