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    9．如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距l=0.3m，导轨的左端M、N用R=0.2Ω的电阻连接，导轨电阻不计，导轨上跨放着一根电阻r=0.1Ω、质量为m=0.1kg的金属杆，金属杆长度也为l．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T．现对金属杆施加适当的拉力使它由静止开始运动．则金属杆作a=0.5m/s2向右匀加速直线运动时，才能使得M点电势高于N点电势，且R上的电压随时间均匀增加，增加率为0.05V/s；若导轨足够长，从杆开始运动起的第4秒末，拉力的瞬时功率为4.6W．

    分析 由E=BLv与欧姆定律可以求出杆的加速度，从而判定运动性质；再由牛顿第二定律，求得拉力的大小，运用运动学公式，求得第4秒末的速度，最后结合功率表达式P=Fv，即可求解．

    解答 解：杆切割磁感线产生感应电动势：E=Blv=Blat，
    电阻R两端电压：U=$\frac{E}{R+r}$R=$\frac{BlaR}{R+r}$t，
    每秒内电阻R两端电压增加：△U=$\frac{BlaR}{R+r}$，
    解得：a=0.5m/s2；
    从杆开始运动起的第4秒末，依据运动学公式，则瞬时速度为v=at=0.5×4=2m/s；
    根据牛顿第二定律，则F-F安=ma，
    而F安=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}at}{R+r}$，
    解得：F=2.3N；
    再由功率表达式P=Fv，则拉力的瞬时功率为P=2.3×2=4.6W；
    故答案为：a=0.5 m/s2向右匀加速直线，4.6．

    点评 考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用，掌握牛顿第二定律与运动学公式的内容，注意依据R上的电压随时间均匀增加，增加率为0.05V/s，从而求得加速度，是解题的突破口，也是解题的关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，a、b、c是匀强电场中的三个点，它们正好是等边三角形的三个顶点，O是三角形的中心，匀强电场的电场线与三角形所在的平面平行．已知a点的电势是1V，b点的电势是3V，c点的电势是8V，则O点的电势为（　　）
    A．2VB．4VC．4.5VD．6V

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．某同学到黄石汽车站乘车，刚进站发现一辆汽车从车站出发，便赶紧喊司机停车．车以初速度为0匀加速直线开出一段时间之后，司机听到该同学喊声，便刹车做匀减速运动．这辆车从启动到停止一共经历时间是t=16s，前进了20m，在此过程中，汽车的最大速度为（　　）
    A．1.25m/sB．4m/sC．2.5m/sD．无法确定

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图，足够长的斜面固定在水平地面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与装有细砂的砂桶A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，开始时B恰好不上滑．已知B的质量mB=1kg，砂桶A的质量不计，细砂总质量为0.8kg，θ=30°，g=10m/s2．设A不会碰到滑轮，B与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当A中的细砂缓慢漏出直到漏尽的过程中，B所受摩擦力fB与细砂质量m的关系图象正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．一架飞机在高空中由西向东沿水平方向做匀加速直线运动，飞机每隔相同时间自由释放一个物体，共连续释放了6个物体（不计空气阻力）．下图是从地面某时刻观察到的6个空投物体的图象，其中正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在P点的速率比在Q点的大，则太阳是位于（　　）
    A．PB．QC．F1D．F2

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）
    A．托勒密最早提出了日心说
    B．开普勒发现了行星沿椭圆轨道的运动规律，总结出了三大定律
    C．牛顿发现了万有引力定律，宣告了天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则
    D．伽利略应用扭秤装置测出了引力常量

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．某同学用实验的方法“探究单摆的周期与摆长的关系”．
    （1）为测量摆线长，必须使单摆处于B（选填字母代码）状态．
    A．水平拉直            B．自然悬垂            C．悬挂拉紧
    （2）他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度L0=98.80cm，然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径，操作如图，得到摆球的直径为d=2.266cm，此测量数据是选用了仪器甲（选填“甲”或“乙”）测量得到的．
    （3）根据上述测量结果，结合误差分析，他得到的摆长L是99.93cm（结果保留四位有效数字）
    （4）他改变摆长后，测量6种不同摆长情况下单摆的周期，记录表格如下：
    l/cm40.0050.0080.0090.00100.00120.00
    T/s1.261.421.791.902.002.20
    T2/s21.592.023.203.614.004.84
    以摆长l为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-l图线，并利用此图线求重力加速度值为9.86m/s2（结果保留三位有效数字，4π2=39.44）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L=1m，导轨间连接的定值电阻R=3Ω，导轨上放一质量为m=0.1kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨连接良好，杆的电阻r=1Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度g=10m/s2，现让金属杆从AB水平位置由静止释放，求：
    （1）金属杆的最大速度；
    （2）当金属杆的加速度是5m/s2，安培力的功率是多大？

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