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    20．如图所示，单匝矩形线框的ab边长l1=40cm，bc边长l2=20cm，线框电阻R=4.0Ω，置于B=0.8T的匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，ad边恰好处于磁场边缘．若用力拉动线框，使线框沿图中箭头所示方向以v=5.0m/s的速度做匀速直线运动．求：
    （1）线框中感应电流的大小；
    （2）线框bc边所受的安培力的大小和方向；
    （3）在把整个线框拉出磁场外的过程中，外力所做的功．

    分析 根据E=BL2v求出感应电动势的大小，再根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小，利用安培力的大小公式F=BIL和左手定则求出拉力的大小和方向，根据W=I2Rt求出拉力所做功．

    解答 解：（1）线框中感应电动势为：E=Bl2v=0.8×0.2×5=0.8V
    （2）线框中感应电流为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.8}{4}$=0.2A
    （3）bc边所受的安培力为：F=BIl2=0.8×0.2×0.2=3.2×10-2N，
    由右手定则判定电流方向为逆时针方向，由左手定则可知安培力方向向右；
    （4）外力所做的功等于电路中产生热量；
    故有：W=Q=I2Rt=0.22×4×$\frac{0.4}{5}$=1.28×10-2J
    答：（1）线框中感应电流的大小为0.2A；
    （2）线框bc边所受的安培力的大小为3.2×10-3N和方向向右；
    （3）线框中电流的热功率为1.28×10-2J．

    点评 本题是一道力学、电学、磁学的综合题，要求掌握切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律、安培力大小公式以及热功率等．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同、体积不等的两个长立方体滑块A和B，按下述步骤做了如下实验：
    步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；
    步骤2：安装好实验装置如图1，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧链接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；
    步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；
    步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图2所示；
    （1）由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置是②．
    ①A、B相撞的位置在P5、P6之间
    ②A、B相撞的位置在P6处
    ③A、B相撞的位置在P6、P7之间
    （2）为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或者读取的物理量是①⑥．
    ①A、B两个滑块的质量m1和m2    ②滑块A释放时距桌面的高度
    ③频闪照相的周期                 ④照片尺寸和实际尺寸的比例
    ⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78
    ⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89
    ⑦滑块与桌面间的动摩擦因数
    （3）写出验证动量守恒的表达式m1（2s56+s45-s34）=（m1+m2）（2s67+s78-s89）．
    （4）为了提高实验准确度，以下措施中有效的是①③④．
    ①使用更平整的轨道槽           ②使用更光滑的轨道槽
    ③在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间
    ④适当增大相机和轨道槽的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．某研究小组收集，两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7v，允许最大放电电流为0.1A）．实验室备有如下器材：
    A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）
    B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
    C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
    D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
    E．电阻箱R2（0～999.9Ω）
    F．开关S一只、导线若干

    （1）为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图甲所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选A2（选填“A1”或“A2”），请将实物连线补充完整．闭合电键前滑片应该滑到变阻器左端（填“左”或“右”）
    （2）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图．根据测量数据作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R_2}$图象，如图丙所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=$\frac{1}{b}$，内阻r=$\frac{k}{b}$（用k、b表示）．由于电压表分流造成系统误差，由此可知丙图中③图线（填图线的番号，其中②、③图线与实验图线平行）是真实图线．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中（　　）
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    C．封闭气体分子的平均动能增大D．封闭气体向外界传递热量

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中（　　）
    A．重力先做正功，后做负功
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    D．金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的有（　　）
    A．运行速度是第一宇宙速度
    B．离地面高度一定，相对地面静止
    C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
    D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带负电，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将向上运动（填“向上运动”“向下运动”或静止”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．下面关于螺旋测微器读数正确的是 （　　）
    A．甲图中的读数为3.40mmB．甲图中的读数为3.400mm
    C．乙图中的读数为1.032mmD．乙图中的读数为1.532mm

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图所示，一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸，高为H，中间有一薄活塞，用一劲度系数为k的轻弹簧吊着，活塞重为G，与汽缸紧密接触，不导热且气体是同种气体，且质量、温度、压强都相同时，活塞恰好位于汽缸的正中央，设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计，汽缸内初始压强为p0，温度为T0．求：
    （1）弹簧原长
    （2）如果将汽缸倒置，保持汽缸Ⅱ部分的温度不变，使汽缸Ⅰ部分升温，使得活塞在汽缸内的位置不变，则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少？

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