如图甲所示.两根足够长.电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝2m.导轨平面与水平面成θ＝30°角.上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻,质量为m＝0.4kg.阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上.距离导轨最上端为L2＝4m.棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一匀强磁场中.该匀强磁场方向与导轨平面垂直.磁感应强度大小随时间变化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L₁＝2m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.4kg、阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L₂＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s²）

（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流大小和方向；

（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2s时外力F的大小和方向；

（3）5s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。

【答案】（1）1A b→a （2）1N 方向平行于导轨平面向上（3）1.5J
【解析】
试题分析：（1）在0～4s内，由法拉第电磁感应定律： ①

由闭合电路欧姆定律： ②

根据楞次定律方向由b→a ③

（2）当t＝2s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力

④

对ab棒受力分析，由平衡条件：

⑤

方向平行于导轨平面向上 ⑥

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如图甲所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10m/s。

①求简谐横波的波长。

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如图所示，水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，整个空间存在匀强电场（图中未画出）。质量为m，电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点，在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动。在A点右下方的磁场中有定点O，长为l的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接不带电的质量同为m的小球Q，自然下垂。保持轻绳伸直，向右拉起Q，直到绳与竖直方向有一小于5⁰的夹角，在P开始运动的同时自由释放Q，Q到达O点正下方W点时速率为v₀。P、Q两小球在W点发生正碰，碰后电场、磁场消失，两小球粘在一起运动。P、Q两小球均视为质点，P小球的电荷量保持不变，绳不可伸长，不计空气阻力，重力加速度为g。

(1)求匀强电场场强E的大小和P进入磁场时的速率v；

(2)若绳能承受的最大拉力为F，要使绳不断，F至少为多大？

(3)若P与Q在W点相向（速度方向相反）碰撞时，求A点距虚线X的距离s。

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下列说法正确的是（）

A．天然放射现象说明原子具有核式结构

B．20个原子核经过一个半衰期后，还有10个未发生衰变

C．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可释放出3种频率的光子

D．是核裂变反应方程

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如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为，下列说法正确的是（）

A．线框中感应电流的有效值为

B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D．线框转一周的过程中，产生的热量为

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将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同。重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为（）

A．mg B． C． D．

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某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。