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    如图所示，金属直杆MN和PQ相互平行，构成一个与水平面成α角的导轨，上面放一个质量为m1的金属棒a．金属直杆MR和PS相互平行，构成一个与水平面成β角的导轨，上面放一个质量为m2的金属棒b．金属棒a和b既与各自导轨垂直，又呈水平状态．两导轨的间距相等且足够长，不计一切摩擦，金属棒与导轨接触良好．整个装置放在竖直向上的匀强磁场中．释放a和b后，最终它们沿导轨匀速运动．关于a和b的质量，下列关系正确的是（ ）

    A．m1?sinα=m2?sinβ
    B．m1?cosα=m2?cosβ
    C．m1?tanα=m2?tanβ
    D．m1?cotα=m2?cotβ
    【答案】分析：由题，a和b两棒最终都沿导轨匀速运动，受力都平衡，两棒中感应电流大小相等，所受的安培力大小相等，分别两棒根据平衡条件列方程，即可求得质量之比．
    解答：解：a和b两棒最终都沿导轨匀速运动，受力都平衡．
    以a棒为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得：
       F安=m1gtanα
    同理，对b棒，由平衡条件得到：F安′=m2gtanβ
    由于通过两棒的感应电流大小相等，长度相等，由F=BIL知，两棒所受的安培力大小相等，则得
      m1gtanα=m2gtanβ，
    即 m1?tanα=m2?tanβ，
    故选C
    点评：本题实际是力平衡问题，采用隔离法分别对两棒研究，关键要抓住它们所受的安培力大小相等．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）此时M、N哪个板的电势高？它们间的电势差大小必须满足什么条件？
    （2）若M、N间电压U=5μmgd/q时，小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场，则射入的速率多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）金属杆2的质量m为多大？
    （2）若金属杆2从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始匀速运动．在此过程中整个回路产生了1.4J的电热，则此过程中流过电阻R的电量q为多少？
    （3）金属杆2仍然从离开磁场边界h1=0.2m处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时由静止释放金属杆1，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度．（已知两个电动势分别为E1、E2不同的电源串联时，电路中总的电动势E=E1+E2．）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆，上端可绕轴O在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷A，带电量+q．当板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向成θ=45°的位置；若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转α=15°的角，而仍要杆静止在原位置上，则板间电压应变为U2．求：U1/U2的比值．
    某同学是这样分析求解的：
    两种情况中，都有力矩平衡的关系．设杆长为L，两板间距为d，当平行板旋转后，电场力就由F1=
    qU1
    d
    变为F2=
    qU2
    d
    ，电场力对轴O的力臂也发生相应的改变，但电场力对轴O的力矩没有改变．只要列出两种情况下的力矩平衡方程，就可求解了．
    你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请继续解答；如果认为有错误之处，请说明理由并进行解答．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，竖直放置间距为L的两根平行光滑金属导轨，下端固定在水平绝缘的木板上，上端接一阻值为R的电阻，一根质量为m的铜棒ab垂直导轨放置，并与导轨接触良好，两根一杆的轻弹簧套在导轨上，下端和导轨一起固定在木板上，上端和铜棒相连．铜棒利导轨的电阻均不计．开始时让铜棒做简谐运动，O1O2为平衡位置，振幅为A，周期为T，最大速度为v0．现加一垂直导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场后，发现铜棒做阻尼振动，现再给铜棒施加一竖直外力F后，可使铜棒仍做原来的简谐运动，下列说法正确的是（　　）
    A、F的大小总是与安培力大小相等B、F的方向总是与弹簧弹力的方向相反C、振动过程中流过电阻R的电流方向总是从平衡位置处开始改变D、每次全振动的过程中外力F对铜棒做功为2AB2L2v0/R

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）金属杆刚进入磁场区域时加速度；
    （2）若金属杆在磁场区域又下落h开始以v0匀速运动，求v0大小．

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