【题目】如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。PQ的质量为m，金属导轨足够长，电阻忽略不计。
（1）闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加大小为F的水平恒力，请指出力F的方向并求出单匝金属线圈里磁通量的变化率；
（2）断开S，PQ在上述恒力F的作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求该过程中金属棒PQ上产生的热量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
（1）设线圈中产生的感应电动势为E，根据法拉第电磁感应定律可得
设PQ与MN并联的电阻为R并，有：
R并
闭合S后，设线圈中的电流为I，方向为逆时针方向，根据闭合电路的欧姆定律可得：
设PQ中的电流为IPQ，Q到P，则
设PQ受到的安培力为F安，方向向左，有：
F安=BIPQl
保持PQ静止，根据平衡条件可得
F=F安
方向向右，联立解得
（2）设PQ由静止开始到速度大小为v的过程中，PQ运动的位移为x，所用的时间为△t，回路中磁通量的变化为△Φ，平均感应电动势为
其中
△Φ=Blx
PQ中的平均电流为
根据电流强度的定义式可得：
根据动能定理可得
根据功能关系知
Q=-W
联立解得：
金属棒PQ上产生的热量
巧学巧练系列答案
课课练江苏系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，
时刻同时经过公路旁的同一个路标。甲车以
的速度做匀速直线运动；乙车以
的初速度作匀减速直线运动，经20s停止。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是
A. 在
内两车逐渐靠近B. 在
内两车的位移不相等
C. 在
时两车相距最远D. 在时两车在公路上相遇
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为
的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知
，
，
，a＝2.1m，h＝1.25m，A球的速度大小
，重力加速度g取
，求：
（1）绳子上的拉力F以及B球的质量mB；
（2）若当绳子与MN平行时突然断开，求两小球分别落至地面时，落点间的距离。
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【题目】在原高中物理教科书中，有一张用频闪相机拍摄小球做自由落体运动的图片。已知频闪相机每间隔0.1s拍摄一次。如图所示是图片的一部分。从图片中可以得到AB的距离为33.15cm，BC间的距离为42.94cm。则小球从A下落到B（或从B下落到C）的时间为_____________s.。在拍摄小球运动到B点时，小球的速度为_____________m/s.。不计空气阻力，当地的重力加速度g=_____________m/s2 。(计算结果保留三位有效数字)
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【题目】某同学先后用多用电表和伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值。
(1)该同学选用倍率为“×100”的电阻挡时，指针位置如图甲所示；他应选用倍率为___（填“×1”或“×10”）的电阻挡再次测量，当其选择合适的倍率后，指针位置如图乙所示，则所测电阻的阻值为____Ω；
(2)为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。实验室备有下列实验器材：
a.电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；
b.电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；
c.电流表A1（量程250mA，内阻约为0.2Ω）；
d.电流表A2（量程50mA，内阻约为1Ω）；
e.滑动变阻器R（最大阻值150Ω）；
f.电池组E（电动势为3V，内阻不计）；
g.开关S，导线若干。
为减小实验误差，电压表应选用___，电流表应选用___（填器材前面的序号），实验电路应选___（填“图丙”或“图丁”）。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值___（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值，原因是___________。
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【题目】如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g=10m/s2。则下列说法中正确的是（ ）
A. 乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
B. 乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s
C. 若某同学的“反应时间”大于0.4s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
D. 若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”
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【题目】2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象，图线b是某纯电阻电器的U- I图象.则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（ ）
A.内阻为5.5
B.输出功率为12.5 W
C.内耗功率为0.22 W
D.效率为50%
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【题目】如图所示，
为折射率
的扇形玻璃砖截面，一束单色光照射到
面上的
点，在点折射后的光线平行于
。已知点是的中点，
点是
延长线上一点，
°。
①求入射光在点的入射角；
②通过计算判断光射到
弧能否从弧射出。
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