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    5．两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的绝缘斜面上，两导轨与地面夹角等于斜面的倾角，导轨底端接有规格为（6V 1.5W）的小灯泡，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上．质量为m=0.1kg，电阻不计的金属棒ab由静止释放沿导轨下滑，如图所示．已知两导轨间的距离L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，导轨足够长，当金属棒下滑一段距离后，金属棒作匀速运动且小灯泡也恰好正常发光，g取10m/s2．求
    ①磁感应强度B的大小
    ②金属棒的末速度大小．

    分析 金属棒作匀速运动时小灯泡恰好正常发光，其电压和功率达到额定值，由于金属棒ab的电阻不计，ab棒产生的感应电动势等于灯泡的电压，由公式E=BLv可列出方程；
    再由安培力公式和平衡条件列出方程，联立即可求解．

    解答 解：据题有：ab棒产生的感应电动势 E=U=6V
    则有 E=BLv，代入得：6=B×2×v，①
    根据平衡条件得：mgsinθ=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$ ②
    灯泡的电阻为 R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{6}^{2}}{1.5}$=24Ω ③
    由①②③联立解得 B=1T，v=3m/s
    答：
    ①磁感应强度B的大小是1T．
    ②金属棒的末速度大小是3m/s．

    点评 本题是电磁感应与力学知识的综合应用，关键是安培力的分析和计算，它是联系力学与电磁感应的桥梁．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐向左靠近（平动）通电导线，线框左边缘始终未越过导线，已知直线电流在周围产生的磁场随距离增大而减弱，则穿过线框的磁通量将（　　）
    A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．如图所示，在xOy平面内，电荷量为q、质量为m的电子从原点O垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子的速度为v0，方向与x轴正方向成30°角．
    （1）画出粒子在磁场中运动的轨迹；
    （2）电子第一次到达x轴所用的时间是多少？
    （3）电子到x轴的位置距原点的距离是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm．下列说法正确的是（　　）
    A．粒子经过P点和Q点时，加速度大小相等、方向相反
    B．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等
    C．粒子经过P点与Q点时，动能相等
    D．粒子在P点的电势能为正值

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    20．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
    （1）下面的说法中正确的是BD
    A．平衡摩擦力时，吊盘应用细线通过定滑轮系在车上，但吊盘内不能放砝码
    B．实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于砝码和盘的总质量
    C．实验中若用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比
    D．平衡摩擦力时，若不考虑纸带对小车的拉力，则不需在小车后面连接纸带，且实验中不需再平衡摩擦力
    （2）如图所示是实验中打点计时器打出的记录小车做匀加速直线运动的一条纸带的一部分．打点计时器使用的交流电频率为50Hz，在纸带上选定标有A～F六个记数点，相邻两个记数点之间还有四个点图上没有画出．纸带旁边有一根最小刻度为毫米的刻度尺测量记数点间的距离，刻度尺的零刻度线跟“A”记数点对齐．（小数点后保留两位小数）

    ①由图可读出记数点“B”与“C”之间的距离为2.00cm；
    ②打下记数点“B”时小车运动的速度为0.16m/s；
    ③小车的加速度为0.80m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．假设某行星星绕太阳运行的轨道是圆形，已知万有引力常量为G，以下能估测行星质量的是（　　）
    A．已知该行星的一个卫星绕其做圆周运动的线速度和轨道半径
    B．已知该行星的表面重力加速度和行星围绕太阳运行的轨道半径
    C．已知该行星绕太阳运行的周期和轨道半径
    D．已知该行星的半径和表面重力加速度

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面．木块A的右端通过弹簧秤固定在直立的墙壁上．用力2F向左拉B，使它以速度v匀速运动，这时木块静止，测力计弹簧秤的示数为F．下面说法正确的是（　　）
    A．木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F
    B．地面受到的滑动摩擦力的大小等于F
    C．若木板B以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小等于2F
    D．若用力4F的力作用在木板上，木块A所受摩擦力的大小等于2F

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．我国科学考察队在地球的两极地区进行科学观测时，发现带电的太空微粒平行于地面进入两极区域上空，受空气和地磁场的影响分别留下的一段弯曲的轨迹，若垂直地面向下看，粒子在地磁场中的轨迹如图甲、乙所示，则（　　）
    A．甲、乙两图电带电粒子动能越来越小，是因为洛伦兹力对粒子均做负功
    B．图甲飞人磁场的粒子带正电，图乙飞入磁场的粒子带负电
    C．圈甲表示在地球的南极处，图乙表示在地球的北极处
    D．甲、乙两图中，带电粒子受到的洛伦兹力都是越来越大

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图所示是选择密度相同、大小不同的纳米粒子的一种装置，若待选粒子带正电且电量与其表面积成正比，待选粒子从O1进入小孔时可认为速度为零，加速电场区域Ⅰ的板间电压为U，经加速后粒子沿虚线通过小孔O2射入正交的匀强电场和匀强磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，左右两极板间距为d，区域Ⅱ出口小孔O3与O1、O2在同一线上，若半径为r0，质量为m0、电量为q0的纳米粒子刚好能沿直线通过，不计纳米粒子重力，则（表面积计算公式S=4πr2，体积计算公式V=$\frac{4π{r}^{3}}{3}$ ）（　　）
    A．区域Ⅱ的电场强度与磁感应强度大小比值为$\frac{\sqrt{2{q}_{0}U}}{\sqrt{{m}_{0}}}$
    B．区域Ⅱ左右两极板的电势差U1=$\frac{Bd\sqrt{{q}_{0}U}}{\sqrt{{m}_{0}}}$
    C．若纳米粒子半径r＞r0，则刚进入区域Ⅱ的粒子仍将沿直线通过
    D．若纳米粒子半径r＞r0，仍沿直线通过区域Ⅱ，则区域Ⅱ的电场强度应为原来$\frac{\sqrt{r}}{\sqrt{{r}_{0}}}$倍

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