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    如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R="3.0Ω" 的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，质量m=1kg，其电阻为r=1.0Ω，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0="10m/s" 的速度向右做匀速运动.

    （1）使a、ｂ棒向右匀速的拉力F为多少？
    （2）若撤掉拉力F，当导体棒速度v＝5m/s 时，试求导体棒的加速度大小为多少？
    （3）试求从撤掉拉力F后，直至导体棒ab停止的过程中，在电阻R上消耗的焦耳热。

    （1）；（2）；（3）37.5J

    解析试题分析: （1）以杆为研究对象，受力分析如图所示：

    ，解得：
    （2）由牛顿第二定律得：

    又：
    解得：
    （3）根据功能原理知，导体棒动能的减少转化为全电路电阻消耗的电能，即：

    据回路电阻上能量消耗的关系可以得出在电阻R上消耗的焦耳热
    QR=37.5J
    考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是（     ）

    A．若小球能运动到x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大
    B．带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大
    C．若该小球能运动到x4处，则初速度v0至少为
    D．若v0为，带电粒子在运动过程中的最大速度为

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，试判断：

    (1)粒子带________电；
    (2)粒子在________点加速度大；
    (3)粒子在________点动能大；
    (4)A、B两点相比，________点电势高．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，倾角为θ＝30°、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1＝0.4m，B1＝5T的匀强磁场垂直导轨平面向上。一质量m＝1.6kg的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，其电阻r＝1Ω。金属导轨上端连接右侧电路，R1＝1Ω，R2＝1.5Ω。R2两端通过细导线连接质量M＝0.6kg的正方形金属框cdef，每根细导线能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形边长L2＝0.2 m，每条边电阻r0=1Ω，金属框处在一方向垂直纸面向里、B2＝3T的匀强磁场中。现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及滑轮摩擦，取g=10m/s2。求：

    （1）电键S断开时棒ab下滑过程中的最大速度vm；
    （2）电键S闭合，细导线刚好被拉断时棒ab的速度v；
    （3）若电键S闭合后，从棒ab释放到细导线被拉断的过程中棒ab上产生的电热Q=2J，此过程中棒ab下滑的高度h。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为m="2" kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m／s的速度在光滑的水平地面上运动，质量M="4" kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中：

    （1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度v1为多大?
    （2）系统中弹性势能的最大值EP是多少?

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为3kg的物体B固定在一起，质量为1kg的物体A置于B的正上方5cm处静止。现让A自由下落（不计空气阻力），和B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后粘在一起。已知碰后经0.2s下降了5cm 至最低点，弹簧始终处于弹性限度内（g取10 m/s2）求：
    ①从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量；
    ②从碰后至返回到碰撞点的过程中，弹簧对物体B冲量的大小。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，一质量m1=0．45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2 =0．4 kg的小物体，小物体可视为质点。现有一质量m0 =0．05 kg的子弹以水平速度v0 ="100" m/s射中小车左端，并留在车中，已知子弹与车相互作用时间极短，小物体与车间的动摩擦因数为=0．5，最终小物体以5 m/s的速度离开小车。g取10 m／s2。求：

    ①子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小。
    ②小车的长度。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （6分）在真空中的O点放一点电荷Q＝1.0×10-9C，直线MN过O点，OM＝30cm，M点放有一点电荷q=-2×10-10C,如图所示，求：

    （1）M点的电场强度大小；
    （2）若M点的电势比N点高15V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (9分)如图所示，三块平行薄金属板a、b、c等间距竖直放置，板间距离为d，b板中央有一小孔，a、c板与大地相连，b板电势为o (o >O)。一电子以b板所在位置为中心在水平方向做周期性的运动，其动能与电势能之和为—A(O<A<o)。已知电子的质量为m、带电荷量为e。求运动过程中电子离b板的最大距离。

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