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    20．如图，质量为m的均匀半圆形薄板，可以绕光滑水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是圆心．在B点作用一个竖直向上的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，若保持力F始终竖直向上，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB接近竖直位置的过程中，力F对应的力矩为M，则M、F大小变化情况是（　　）
    A．M变小，F不变B．M、F均变大
    C．M、F均先变大再变小D．M先变大再变小，F始终变大

    分析 以A点为支点，拉力F有力矩，重力也有力矩，找出重心后，根据力矩平衡条件列式分析即可．

    解答 解：以A点为支点，拉力F有力矩，重力也有力矩；设重力的作用点在P点，如图：

    保持力F始终竖直，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB到达竖直位置的过程中，重心P与A点的水平距离先变大后变小，故重力的力矩M′先变大后变小；而拉力的力臂是逐渐变小；
    设AB与竖直方向夹角为θ，根据力矩平衡条件，有：
    F•2Rsinθ=M=M′
    故：F=$\frac{M}{2Rsinθ}$，故F先增加后减小；
    故选：C．

    点评 本题关键是以A为支点，然后根据力矩平衡条件列式分析，注意物体的重心不在O点．

    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

    4．在水平地面上放着一个质量为10kg的木箱，木箱和地面间的动摩擦因数为0.3，一人用水平拉力使木箱以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，通过的位移为10m，求各力所做的功和合外力对木箱做的总功．

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    科目：高中物理 来源：2016-2017学年河南郸城县第一高中高二上第二次考物理卷（解析版） 题型：选择题

    下列关于电场强度和电势的叙述正确的是（ ）

    A. 在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等

    B. 在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小

    C. 等量同种点电荷形成的电场中，取无限远处为电势零点，两电荷连线中点的电势不为零，场强为零

    D. 在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．针对目前难以处理的轻质油和化工原料的海洋油污染，中科院电工研究所电磁推进组提出了磁流体海洋浮油回收新技术，于2004年成功研制了海洋浮油回收试验船（如图甲），船体结构如图乙所示，试验船的俯视图如图丙所示，MM1N1N区域中L1=4cm，L2=$16\sqrt{39}$cm，通道侧面NN1、MM1用金属板制成，并分别与电源的正、负极相接，区域内有竖直向上的磁感应强度B=1T的匀强磁场．当油污海水进入高×宽=3cm×4cm的通道后，水平方向的电流通过海水，海水在安培力作用下加速，和油发生摩擦起电，使上面的浮油层带正电，并在库仑力作用下变成直径0.5mm左右小油珠．油珠在横向的洛仑兹力作用下，逐渐向某一侧面运动，海水在船尾的出口被喷出，油通过N1处的油污通道流入油污收集箱而被排出．当船速为v0=8m/s，电流为I=10A时，油污的回收率（回收到的油与从入口进入的油的比值）恰好达到100%．假设浮油通过磁场边界MN前已成为带电小油珠，表面油层中的电场力、油珠之间的相互作用力、海水对油层的带动均可忽略，油层在海面上的厚度均匀．试完成下列问题：

    （1）判断海水所受的安培力的方向，并求出安培力大小．
    （2）船速为v0=8m/s，电流为I=10A时，油珠的比荷$\frac{q}{m}$为多少？
    （3）若小油珠的比荷只与电流的平方根成正比，则当船速到达v=16m/s，电流仍为I=10A时，油污的回收率为多少？若油污的回收率要达到100%，则电流至少要多少？（已知$\sqrt{624}$≈24.98）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．某一空间存在着磁感应强度为B且大小恒定、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场（如图甲所示），磁场变化的周期为T，规定垂直纸面向里的磁场方向为正．一个带正电的粒子从a点开始只在磁场力的作用恰能按a→b→c→d→e→f的顺序做横“∞”字曲线运动（即如图乙所示的轨迹，两圆的半径可为任意值），则（　　）
    A．在t=$\frac{T}{4}$时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度可以实现该运动轨迹
    B．在t=$\frac{3T}{8}$时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度可以实现该运动轨迹
    C．在t=$\frac{5T}{8}$时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度可以实现该运动轨迹
    D．该粒子的比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{4π}{BT}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．类比的方法是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于理解和掌握新的概念、新的知识．下列类比说法中错误的是（　　）
    A．点电荷可以与质点类比，都是一种理想化模型
    B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功均与路径无关
    C．磁感线可以与电场线类比，都是用假想的曲线形象描绘“场”
    D．机械能守恒定律可以与能量守恒定律类比，都是在满足一定条件下所遵循的物理规律

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．一个带负电的小球在轻绳拉力作用下在光滑绝缘水平面上绕着竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示．若小球运动到A点时绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法中正确的是（　　）
    A．小球做逆时针匀速圆周运动，半径大于原绳长
    B．小球做逆时针匀速圆周运动，半径等于原绳长
    C．小球做顺时针匀速圆周运动，半径大于原绳长
    D．小球做顺时针匀速圆周运动，半径小于原绳长

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm．
    ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为0.399mm （该值接近多次测量的平均值）．
    ②用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．

    某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
    次数1234567
    U/V0.100.300.701.001.501.702.30
    I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
    由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的甲图（选填“甲”或“乙）．
    ③图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．

    ④这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系（图4），并描绘出U-I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω（保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（　　）
    A．核反应方程为${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
    B．这是一个裂变反应
    C．核反应过程中的质量亏损△m=m3+m4-（m1+m2）
    D．核反应过程中释放的核能△E=（m1+m2-m3-m4）c2

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