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    17．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时（　　）
    A．电阻R1消耗的热功率为$\frac{1}{3}$Fv
    B．电阻R2消耗的热功率为 $\frac{1}{3}$Fv
    C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
    D．整个装置消耗的机械功率为Fv

    分析 电阻R1、R2并联与导体棒串联．由感应电动势公式E=BLv、欧姆定律、安培力公式，推导安培力与速度的关系式．由功率公式电阻的功率、热功率及机械功率．

    解答 解：A、设ab长度为L，磁感应强度为B，电阻R1=R2=R．电路中感应电动势E=BLv，ab中感应电流为：I=$\frac{E}{R+\frac{R}{2}}$=$\frac{2BLv}{3R}$，
    ab所受安培力为：F=BIL=$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}v}{3R}$…①，
    电阻R1消耗的热功率为：P1=$（\frac{I}{2}）^{2}R$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{9R}$…②，
    由①②得，P1=$\frac{1}{6}Fv$，电阻R1和R2阻值相等，它们消耗的电功率相等，则P1=P2=$\frac{1}{6}Fv$．故A、B错误．
    C、整个装置因摩擦而消耗的热功率为：Pf=fv=μmgcosα•v=μmgvcosα，故C正确；
    D、整个装置消耗的机械功率为：P3=Fv+Pf=（F+μmgcosα）v，故D错误．
    故选：C．

    点评 解决本题是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的表达式，结合功率公式和功能关系进行分析．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16． 如图所示是一只标有“80V 1000μF”的电解电容器，该电容器 （　　）
    A．符号是“”B．是一只可变电容器
    C．在40V电压时不能正常工作D．在50V电压时其电容小于l000μF

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，当导线MN沿导轨开始向右变速滑动的过程中（导轨间有磁场，磁场方向垂直纸面向里），正对电磁铁A的圆形金属环B中（　　）
    A．一定有感应电流B．一定没有感应电流
    C．可能有也可能没有感应电流D．无法确定

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50m，接有电阻R=0.20Ω，设匀强磁场和框架平面垂直，磁感应强度B=0.40T，方向如图．今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：
    （1）导体ab上的感应电动势的大小及ab端电势的高低．
    （2）回路上感应电流的大小．
    （3）若无动力作用在棒ab上，试分析ab棒接下来的运动及能量转化情况．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π，磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l．线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r，外接电阻为R．求：
    （1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；
    （2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；
    （3）外接电阻上电流的有效值I．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    2．图，两根足够长滑动摩擦因数为μ的金属导轨MN、M′N′与水平面成θ角，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的电阻．质量为m、长度也为L、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计．导轨处于方向垂直斜面向外的匀强磁场中，现将ab棒由静止释放，在重力作用下沿导轨向下运动，已知金属棒ab在到达最大速度时电阻R的电功率为P，求：金属棒ab在运动过程中的最大速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点．棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好．下列说法正确的是（　　）
    A．在运动过程中拉力的大小不断变化
    B．棒通过整个圆环所用的时间为 $\sqrt{\frac{2R}{a}}$
    C．棒经过环心时流过棒的电流为 $\frac{B\sqrt{2aR}}{πr}$
    D．棒经过环心时所受安培力的大小为  $\frac{8{B}^{2}R\sqrt{2aR}}{πr}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．下列说法中正确的有 （　　）
    A．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明此时气体分子之间的分子之间的分子力表现为斥力
    B．合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
    C．空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装载沙子的过程中，胎内气体可视为理想气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体对外放热
    D．汽车尾气中含有多种有害气体污染空气，可以想办法使它们自发分离，既清洁了空气又变废为宝．
    E．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm悬浮颗粒物，在空中做无规则运动，它是空气分子无规则热运动的反映．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．发生下述哪一种情况时，单摆周期会增大（　　）
    A．增大摆球质量B．增加摆长
    C．减小单摆振幅D．将单摆由山下移到山顶
    E．把单摆放在减速上升的升降机中   

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