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    16．在绝缘水平面上方均匀分布着方向与水平向右成60°角斜向上的磁场中，一通有如图所示的恒定电流I的金属方棒，在安培力作用下水平向右做匀速直线运动．已知棒与水平面间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$．若在磁场方向由图示方向开始沿逆时针缓慢转动至竖直向上的过程中棒始终保持匀速直线运动，此过程中磁场方向与水平向右的夹角设为θ，则关于磁场的磁感应强度的大小B与θ的变化关系图象可能正确的是（　　）
    A．B．C．D．

    分析 对棒受力分析确定安培力的方向，在水平向由力的平衡列出等式求得B的表达式从而确定其图象．

    解答 解：棒受力如图所示，

    则BILsinθ=μ（mg+BILcosθ），得$\frac{1}{B}$=$\frac{IL}{μmg}$（sinθ-μcosθ）=$\frac{2IL}{\sqrt{3}mg}$sin（θ-30°），则C正确
    故选：C

    点评 考查安培力的方向与大小，解题的关键是由平衡条件得出B的表达式从而确定其图象．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．做磁共振（MRI）检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流，某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0cm，线圈导线的截面积A=0.80cm2，电阻率ρ=1.5Ω•m，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减为零，求：（计算结果保留一位有效数字）
    （1）该圈肌肉组织的电阻R；
    （2）该圈肌肉组织中的感应电动势E；
    （3）0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，最初，A、B两物块均以v=6m/s的速度在光滑水平面上向右匀速运动，质量4kg的物块C静止在A、B的正前方，其情景如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．求在此后的运动中弹簧的最大弹性势能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为100kW，用总电阻为10Ω的输电线向远处送电．为提高输电效率，发电站安装一变压比为1：20的升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，下列说法正确的是（　　）
    A．输电线上的电流为200AB．降压变压器的输入电压为10kV
    C．降压变压器的变压比为11：495D．输电线上损失功率为输电功率的1%

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．下列的说法中正确的是（　　）
    A．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，也能自发地从低温物体传递到高温物体
    B．把很多小的单晶体放在一起，就变成了非晶体
    C．布朗运动是液体分子对悬浮固体颗粒的碰撞作用的不平衡造成的
    D．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的．
    E．气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，长为L的轻杆下端用铰链固定在光滑的水平面上的C点，上端有一个质量为m的光滑小球A（视为质点），小球旁轻靠有一正方体滑块B．若用一大小为mg的水平恒力（g为重力加速度大小）向右作用于小球A，当杆与水平面成θ=30°角时A、B恰好分离，求：（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向=m$\frac{{v}^{2}}{L}$）
    （1）A、B分离瞬间球A的速度大小；
    （2）滑块B的质量M；
    （3）球A刚要触地时球对杆的作用力F大小和方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f．轻杆向右移动不超过L时，装置可安全工作．一质量为m 的小车若以速度v0 撞击弹簧，将导致轻杆向右移动$\frac{L}{4}$轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦．
    （1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
    （2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；
    （3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v的关系．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．某同学装配了一台“5V，0.5A”的小直流电动机，线圈内阻小于1Ω．现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与输入电压的关系，学校实验室提供的器材有：
    直流电源E，电压6V，内阻不计；        小直流电动机M；
    电压表V1，量程0～0.6V，内阻约3kΩ；   电压表V2，量程0～6V，内阻约15kΩ；
    电流表A1，量程0～0.6A，内阻约1Ω；    电流表A2，量程0～3A，内阻约0.5Ω；
    滑动变阻器R，0～10Ω，2A；           电键一只S，导线若干．

    ①首先要比较精确测量电动机的内阻r．根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，通过调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选V1．若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻r=0.5Ω．
    ②在图1方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图．（标明所选器材的符号）
    ③当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图2所示，此时电动机的输出功率是1.72W．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧范围足够大，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，线框质量m=0.1kg，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：

    （1）线框cd边刚进入磁场时速度v的大小；
    （2）若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J，则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少？

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