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    11．如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ．当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g．则此过程（　　）
    A．杆的速度最大值为$\frac{F-μmgR}{{B}^{2}{d}^{2}}$
    B．流过电阻R的电荷量为$\frac{Bdl}{R+r}$
    C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
    D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

    分析 A、当杆子所受的合力为零时速度最大，根据平衡结合闭合电路欧姆定律以及切割产生的感应电动势公式求出最大速度．
    B、根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，从而得出平均感应电流，根据q=It求出通过电阻的电量．
    CD、根据动能定理判断恒力、摩擦力、安培力做功与动能的关系．

    解答 解：A、当杆的速度达到最大时，安培力F安=$\frac{{B}^{2}{d}^{2}v}{R+r}$，杆受力平衡，故F-μmg-F安=0，所以v=$\frac{（F-μmg）（R+r）}{{B}^{2}{d}^{2}}$．故A错误．
    B、流过电阻R的电荷量为q=It=$\frac{△Φ}{R+r}$=$\frac{Bdl}{R+r}$，故B正确；
    C、根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量．故C错误、D正确．
    故选：BD．

    点评 本题综合运用了法拉第电磁感应定律的公式E=$N\frac{△Φ}{△t}$以及切割产生的感应电动势的大小公式E=BLv，知道两公式的区别．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图为一列简谐波在t时刻的图象，已知在t时刻波中质点a正沿y轴正方向运动，且波的传播速率v=2m/s 
    （1）图中标出质点b和质点c在t时刻的运动方向；
    （2）画出经过1s后的波的图象．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．某农村水利发电站的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户，设变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致（　　）
    A．升压变压器初级线圈中的电流变小
    B．升压变压器次级线圈两端的电压变小
    C．高压输电线路的电压损失变大
    D．降压变压器次级线圈两端的电压变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．汽车（看成质点）通过长1000m的隧道，汽车刚进入隧道口时的速度是10m/s，完全出隧道时的速度是12m/s，若汽车做匀加速直线运动．求：
    （1）汽车通过隧道的加速度．
    （2）汽车通过隧道的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图所示有三个质量相等，分别带有正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则下列说法正确的有（　　）
    A．粒子A带正电，B不带电，C带负电
    B．三个粒子在电场中运动时间相等
    C．三个粒子在电场中运动的加速度aA＜aB＜aC
    D．三个粒子到达极板时的动能EKA＜EKB＜EKC

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    16．有两个完全相同的灵敏电流计按如图所示连接，若将左表的指针向左拨动时，右表指针将向左摆动．（填“左”或“右”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，摆长L=1m的小球A（质量为mA）由平衡位置O拉倒其悬线与竖直方向α=5°角，由静止释放，A球下摆时与静止在其平衡位置O点处的B球（质量为mB）发生正碰，碰撞后两球速率相等，且等于碰前A球速度的$\frac{1}{3}$．碰撞后A球倍弹回，B球向右在光滑水平轨道上运动，后又滑上倾角为30°的足够长的光滑斜轨道．（取g=10m/s2，π=$\sqrt{g}$，cos5°=0.9875，B球经过水平面和斜面的交点处时无机械能的损失，不计空气阻力）求：
    （1）若无B球，A求被释放后作单摆运动，求单摆的周期T；
    （2）A与B碰前的瞬间绳对A的拉力是A球重力的多少倍
    （3）若B为带正电的绝缘球（AB碰撞时B的电荷量不变），电荷量为q，在斜面处有沿斜面向上的匀强电场E=$\frac{{m}_{B}g}{4q}$，水平光滑轨道的长度x满足什么条件才能使小球B从斜面上返回后正好与小球A在平衡位置O点处迎面相碰．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．某同学用图（甲）所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的电阻R随电压U变化的关系图线．
    ①除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：
    电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
    电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15kΩ）
    滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2kΩ）
    电源：E1（电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）
    为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表A2，电压表Vl，滑动变阻器R1，电源E2（填器材的符号）
    ②根据实验数据，描绘出R-U的关系图线如图（乙）所示，由图可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为1.5Ω；当所加电压为3.0V，灯丝电阻为12Ω，灯泡实际消耗的电功率为0.75W．
    ③根据R-U关系图线，可确定小灯泡电功率P与外加电压 U的关系，符合该关系的示意图是图（丙）中的A．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，2007年10月24日，“嫦娥一号”绕月探测卫星发射成功．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：
    （1）若已知地球质量为M，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动．万有引力常量为G，试求出月球绕地球运动的轨道半径r．
    （2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为x．已知月球半径为R，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．

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