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    4．如图，两根足够长的光滑平行金属导轨倾角30°放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端接额定功率为P、电阻为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒从金属图示位置由静止释放，金属棒下滑过程中与导轨接触良好．已知某时刻后灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：
    （1）磁感应强度的大小；
    （2）保持磁感应强度不变，若再并联一个相同的小灯泡，问导体棒最终速率．

    分析 （1）根据共点力的平衡条件结合安培力的计算公式求解；
    （2）导体棒最终运动时安培力仍等于重力沿斜面分力，根据共点力平衡条件结合闭合电路的欧姆定律求解．

    解答 解：（1）设小灯泡的额定电流为I，根据电功率的计算公式可得：P=I2R，
    小灯泡保持正常发光，此时金属棒匀速运动，速度达到最大，由共点力的平衡条件可得：BIL=mgsinθ，
    联立解得：B=$\frac{mg}{2L}\sqrt{\frac{R}{P}}$；
    （2）再并联一个相同的小灯泡，导体棒最终的速度为v，
    根据共点力平衡条件可得：mgsinθ=BIL，
    根据闭合电路的欧姆定律可得：I=$\frac{BLv}{R′}$，
    其中$R′=\frac{R}{2}$，
    联立解得：v=$\frac{P}{mg}$．
    答：（1）磁感应强度的大小为$\frac{mg}{2L}\sqrt{\frac{R}{P}}$；
    （2）保持磁感应强度不变，若再并联一个相同的小灯泡，导体棒最终速率为$\frac{P}{mg}$．

    点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．

    练习册系列答案
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    16．如图所示，圆柱体磁铁的两个磁极在其左右两侧，磁铁外侧有一个金属圆环a与磁铁同轴放置，间隙较小，在磁铁左侧的N极和金属圆环上各引出一根导线，分别接在高压电源的正负极，加高压后，磁体和金属环a间的空气会被电离，形成放电电流，若从图中右侧观察放电电流，下列说法正确的是（　　）
    A．放电电流将发生顺时针旋转B．放电电流将发生逆时针旋转
    C．放电电流不发生旋转D．无法确定放电电流的运动情况

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    17．下列说法中不正确的是（　　）
    A．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
    B．原子核内的中子转化成质子和电子，产生的电子发射到核外就是β射线
    C．氢原子从激发态向基态跃迁时，电子的动能增加，电势能减少，原子总能量减少
    D．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核，经7.6天后一定剩下1个原子核

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．下列表述符合物理学史实的是（　　）
    A．元电荷电荷量的大小最早由美国物理学家富兰克林测得的
    B．法拉第最早提出了场的概念并首先引入电场线和磁感线
    C．开普勒最早提出在一定的条件下弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比
    D．绕太阳运行的8颗行星中，天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．一个质量为m的木块静止在粗糙的水平面上，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为2F0，某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用，则0到t0时间内，水平拉力做功为$\frac{4{F}_{0}^{2}{t}_{0}^{2}}{m}$，2t0时刻拉力的瞬时功率为$\frac{{F}_{0}^{2}{t}_{0}}{m}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，有界匀强磁场与斜面垂直，质量为m的正方形线框静止在倾角为30°的绝缘斜面上（位于磁场外），现使线框获得速度v向下运动，恰好穿出磁场，线框的边长小于磁场的宽度，线框与斜面间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$，则下列说法正确的是（　　）
    A．线框完全进入磁场后做匀速运动
    B．线框进入磁场的过程中电流做的功大于穿出磁场的过程中电流做的功
    C．线框进入和穿出磁场时，速度平方的变化量与运动距离成正比
    D．线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动时间成正比

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    16．在光滑水平面上有一个弹簧振子系统，如图所示，两振子的质量分别为m1和m2，以两振子组成的系统，试分析：
    （1）系统在振动时动量是否守恒？机械能是否守恒？
    （2）如果水平地面不光滑，地面与两振子的动摩擦因数μ相同，讨论m1=m2和m1≠m2，两种情况下振动系统的动量是否守恒？机械能是否守恒？

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    13．2016年CCTV-1综合频道在黄金时间播出了电视剧《陆军一号》，其中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众．假设直升机放下绳索吊起伤员后（如图甲所示），竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则（　　）
    A．绳索中拉力可能倾斜向上
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    C．绳索中拉力先大于重力，后小于重力
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