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    如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向和初速度方向相反．设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好．求：

    （1）电流为零时金属杆所处的位置；

    （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；

    （3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关系．

    　　　　　　　　     

     

    答案：
    解析：

    （1）感应电动势E=Blv,  I=E/R, 所以I=0时，v=0, 由x=v02/2a=1(m).

     (2)最大电流Im=Blv0/R, I’=Im/2=Blv0/2R,

    安培力f=I’ lB=B2l2v0/2R=0.02(N)

    向右运动时F+f=ma,  F=ma－f=0.18(N), 方向与x轴相反，

    向左运动时F－f=ma,  F=ma+f=0.22(N), 方向与x轴相反。

    (3)开始时v=v0,  f=ImlB=B2l2v0/R,

    F+f=ma,  F=ma－f=ma－ B2l2v0/R,

    所以，当v0<maR/B2l2=10(m/s)时， F>0, 方向与x轴相反，

    当v0>maR/B2l2=10(m/s)时，F<0, 方向与x轴相同。

     


    提示：

    力、电、磁的综合应用。

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2007?南开区模拟）学校开展研究性学习．某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P1位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察Pl、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住Pl、P2，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值．这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则：
    （1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
    1.73
    1.73
    ．
    （2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？答：
    P4
    P4
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    Ⅰ学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，∠AOF=30°，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
    （1）若OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
    		3
    		3
    ．
    （2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？
    P4
    P4
    ．
    （3）若某种液体的折射率为n=2.5，可以用此仪器进行测量吗？
    不可以
    不可以
    ．
    Ⅱ如图所示为“双棱镜干涉”实验装置，其中S为单色光源，A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜，P为光屏．S位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行．调节光路，可在光屏上观察到干涉条纹．这是由于光源S发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图S1和S2位置的相干光源所发出的光的叠加．（S1和S2的连线与棱镜底边平行）已知S1和S2的位置可由其他实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是
    S1与S2间的距离
    S1与S2间的距离
    、
    S1（或S2）与光屏间的距离
    S1（或S2）与光屏间的距离
    和
    干涉条纹间距
    干涉条纹间距
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
    （1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
    		3
    		3
    ．
    （2）图中P3、P4两位置中
    P4
    P4
    （填“P3”或“P4”）处所对应的折射率大．
    （3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为
    1
    1
    ．
    （4）若保持∠AOF=30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过
    2
    2
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，若∠AOF=30°则（　　）
    A、用该装置能测量所有液体的折射率
    B、图中P3位置处所对应的折射率P4处的大
    C、作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为1
    D、若OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
    		3
    E、测某液体折射率时，在右上方区域观察不到P1、P2的像，说明该液体的折射率大于2

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    科目：高中物理 来源：活题巧解巧练·高考物理（第二轮） 题型：038

    如图所示，两条互相平行的足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距L．左端接平行板电容器，板间距离为d，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感强度为B，垂直于导轨所在平面．导体棒CD与导轨接触良好，棒的电阻为r，其他电阻及摩擦不计．导体棒在与导轨平行的恒定拉力F作用下，从静止开始运动．已知F＝2N，L＝0.4m，d＝0.2m，B＝10T，r＝1Ω，R的最大值为2Ω，取g＝10m/s2，求：

    (1)导体棒处于匀速运动状态时，拉力的最大功率；

    (2)当滑动触头在滑动变阻器中点，导体棒达到匀速运动状态时，一带电微粒从平行板电容器左侧沿两极板的正中间入射，在两板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端，导体棒也达到匀速运动状态时，该带电微粒以同样的方式和速度入射，微粒恰好能做匀速圆周运动，求圆周的半径．

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