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    15．如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2Ω，整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中．一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直．导轨及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是（　　）
    A．产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b
    B．金属棒向左做先加速后减速运动直到静止
    C．金属棒的最大加速度为10 m/s2
    D．水平拉力的最大功率为200 W

    分析 由右手定则判断感应电流的方向．金属棒在拉力和安培力作用下运动，通过分析安培力的变化，判断加速度的变化，即可确定最大加速度．当拉力等于安培力时，速度达到最大，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力大小公式求出最大速度的大小．由P=Fv求解拉力的最大功率．

    解答 解：A、金属棒向左运动切割磁感线，根据右手定则判断得知产生的感应电流方向由a→b，故A正确．
    B、金属棒所受的安培力先小于拉力，棒做加速运动，后等于拉力做匀速直线运动，故B错误．
    C、根据牛顿第二定律得：F-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma，可知，棒的速度v增大，加速度a减小，所以棒刚开始运动时加速度最大，最大加速度为：am=$\frac{F}{m}$=$\frac{10}{2}$=5m/s2．故C错误．
    D、设棒的最大速度为vm，此时a=0，则有：F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R}$，
    得：vm=$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{10×2}{{1}^{2}×{1}^{2}}$m/s=20m/s
    所以水平拉力的最大功率为：Pm=Fvm=10×20W=200W，故D正确．
    故选：AD

    点评 本题考查了电磁感应与力学知识的综合，关键要能正确分析金属棒的运动情况，知道拉力与安培力相等时，速度最大，并能根据牛顿第二定律进行研究．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10m/s2，不计空气阻力）（　　）
    A．b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/s
    B．a球接触地面瞬间，b球离地高度为35m
    C．在b球释放之后a球接触地面之前这段时间内，两球的速度差恒定
    D．在b球释放之后a球接触地面之前这段时间内，两球离地的高度差恒定

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图所示，理想变压器的原线圈接有交流电源，输入电压U不变，P为滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　）
    A．将P向下滑，变压器的输出电压变大B．将P向下滑，R两端的电压变小
    C．将P向上滑，灯泡L1变亮D．将P向上滑，灯泡L2变亮

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．在温度为27℃的厂房内给钢瓶充入氮气，气压表显示的气压为20个大气压．将其运输至工地后气压表显示的气压为16.5个大气压，工地的温度为-23℃，请通过计算判断该钢瓶是否漏气．（不计由于温度的变化而引起的钢瓶容积的微小变化）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．在空间内存在一水平方向的匀强磁场，一矩形金属线框与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动如图，经测定输出交流电的电动势图象如图所示，经原、副线圈的匝数比为1：10的理想变压器给一灯泡供电如图所示，副线圈电路中灯泡额定功率为11W，当闭合开关时发现灯泡正常发光，则（　　）
    A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
    B．变压器原线圈中电流表示数为1A
    C．交流发电机的转速为50r/s
    D．灯泡的额定电压为220$\sqrt{2}$v

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．静止在光滑水平面上的长木板质量为M，上表面不光滑，现有一质量为m的木块以某一初速度从木板一端滑上木板，此后两物体的速度变化情况如图所示，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）
    A．木块与木板上表面的动摩擦因数为0.1
    B．M和m的比值为1：2
    C．木板长度至少为6米
    D．此过程中m减少的动能等于M增加的动能

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，两等量异种点电荷的连线水平，在其电场中，水平放置一光滑绝缘管道ABD（粗细忽略不计），AB与CD部分为直管，B、D处用一半径很小的圆弧管连接，管口A、C处于连线上，DC管处于连线的垂直平分线上．现有一带负电的小球（直径比管道内径略小，且可视为质点）从A口处以初速度v0沿管道向B点冲出，经BD段后又沿DC运动，小球经过BD段时速度大小不发生变化．则下列说法中正确的是（　　）
    A．小球从A运动到B的过程中，机械能增加
    B．小球从D运动到C的过程中，对管道的压力逐渐变大
    C．小球从D运动到C的过程中，做匀速运动
    D．小球在A处的电势能大于在C处的电势能

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成，且表面粗糙程度一样，现随长木板以速度v向右做匀速直线运动，如图所示．某时刻木板突然停止运动，已知mA＞mB，下列说法正确的是（　　）
    A．若木板光滑，由于A的惯性较大，所以A、B一定会相撞
    B．若木板粗糙，由于A的动能较大，所以A、B一定会相撞
    C．若木板粗糙，由于A的所受的摩擦力较大，所以A比B先停下来
    D．不论木板是否光滑，A、B间的相对距离保持不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    5．质量为m的带电小球A，用长为L绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态．所在空间加上一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，不计空气阻力，重力加速度大小为g．
    （1）若摆动的最大角度为α=60°，求A受到电场力大小F1；
    （2）若小球A能与竖直方向成α=60°的位置处于平衡，求A刚开始运动时加速度大小a0；
    （3）在（2）的情况下，求小球A到达与O点等高位置时的速度大小v．

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