【题目】如图所示，宽为L的平行金属导轨MN和PQ由光滑的圆弧部分和足够长的粗糙水平部分平滑连接，右端接入阻值为R的定值电阻，水平轨道的左边部分宽为d的矩形区域内有竖直向上、大小为B的匀强磁场。在圆弧部分的同一高度h处由静止释放一根金属棒，金属棒到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒质量为m，电阻也为R，与水平导轨间的动摩擦因数为
，与导轨始终垂直接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为g。则在整个运动过程中
A. 金属棒在磁场中做匀减速直线运动
B. 金属棒两端的最大电压为
C. 金属棒受到的安培力所做的功为
D. 右端的电阻产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】
金属棒在磁场中运动时，竖直方向上重力和支持力平衡，水平方向上受到向左的滑动摩擦力和安培力，随着速度的减小，金属棒产生的感应电动势减小，感应电流减小，所受的安培力减小，合力减小，则由牛顿第二定律可知金属棒的加速度减小，所以金属棒在磁场中做加速度减小的减速运动，A错误；金属棒下滑过程中，机械能守恒，则有：
，解得：金属棒到达水平面时的速度
，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为
，最大的感应电流为
，而金属棒两端的最大电压为路端电压，则有：
，B正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：
，则安培力做的功：
，C错误；克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热：
，D正确。
超能学典应用题题卡系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，A套在光滑的竖直杆上，用细绳通过定滑轮将A与水平面上的物体B相连，在外力F作用下B以速度v沿水平面向左做匀速运动，水平面粗糙，且物体B与水平面间动摩擦因数不变.则A在B所在平面下方运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A也做匀速运动
B. 当绳与水平夹角为θ时，物体A的速度为
C. 当绳与水平夹角为θ时，物体A的速度为
D. 外力F为恒力
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【题目】如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点为运动的最低点，则( )
A. 离子必带负电
B. a、b两点位于同一高度
C. 离子在运动过程中机械能一直保持不变
D. 离子到达b点后将沿原曲线返回a点
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【题目】地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。
（1）请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？
（2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式；
（3）取地球表面积S=5.1×1014m2，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小；
（4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。
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【题目】下列说法正确的是
A. 卢瑟福的核式结构模型能够解释原子光谱的分立特征
B. 根据玻尔原子模型的理论，氢原子处于基态时能量最高
C. 对于某种放射性元素而言，以单质形式存在与以化合物的形式存在时，其半衰期不相同
D. 用频率为
的光去照射某金属时，若恰好能发生光电效应，则该金属的截止频率为
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【题目】如图所示，固定在地面的斜面体上紧挨着放置六个半径均为r的相同的小球，编号如图。斜面与水平轨道OA段平滑连接，小球从斜面进入水平轨道时无能量损失，OA段长度为6 r。现将六个小球由静止同时释放，各个小球离开A点之后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是
A. 球6在OA段机械能会增大
B. 球6离开A点之后水平射程最小
C. 球1的机械能守恒
D. 6个小球最终的落地点各不相同
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【题目】目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关，该延时开关的简化原理如图所示．图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合，这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，灯泡熄灭．根据上述信息和原理图，我们可推断：
按钮开关K按下前，发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，灯泡L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻RL相比，应满足R________RL的条件．
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【题目】在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管。若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中可能正确的是（ ）
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【题目】半径为R的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为O，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点，其中一束沿AO方向，∠AOB＝30°，若玻璃对此单色光的折射率n＝
。
（1） 试作出两条光线从射入到第一次射出的光路图，并求出各折射角。(当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线)
（2）求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A点的距离。
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