【题目】如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值
=4Ω的小灯泡L连接．在CDEF整个矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长x=4m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t=0时，有一阻值r=2Ω的金属棒在水平向右的恒力F作用下由静止开始从PQ位置沿导轨向右运动．已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，金属棒始终垂直于两导轨并且和两导轨接触良好，小灯泡的亮度没有发生变化．求：
（1）通过小灯泡的电流；
（2）恒力F的大小；
（3）金属棒的质量及金属棒在磁场区域运动过程中流过金属棒的电量．
【答案】（1）0.2A（2）0.6N（3）1.2kg；1.2C
【解析】
分析回路中感应电动势产生的原因，根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势大小，根据电路连接情况计算通过小灯泡的电流；电流分配关系求解回路的总电流，根据平衡条件求解恒力F的大小；分析电路连接情况，求解电路的总电阻根据切割磁感线产生电动势和闭合电路的欧姆定律联立求解速度大小，根据速度时间关系求解加速度，再由牛顿第二定律知金属棒的质量，根据电流的定义式求解流过金属棒的电量．
（1）由图乙可知，在t=0至t=4s内，金属棒未进入磁场；磁场变化导致电路中产生感应电动势，形成的电路为r与R并联，再与
串联。
此过程中的感应电动势为：
；
回路的总电阻为：
，
则通过小灯泡的电流为：
；
（2）因灯泡亮度不变，故4s末金属棒进入磁场时刚好做匀速运动，
由电流分配关系可知回路的总电流为
，
故恒力F的大小为
；
（3）当金属棒在磁场区域运动时，由于金属棒切割磁感线产生电动势，形成的电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻为：
金属棒切割磁感线产生电动势为：
，
而
，解得
；
金属棒在0～4s内运动的加速度为：
，
由牛顿第二定律知金属棒的质量为
，
由电流的定义式知流过金属棒的电量为
。
小学课堂作业系列答案
金博士一点全通系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】图甲的正弦交变电压接在图乙的理想变压器原线圈上，R是滑动变阻器，变压器原线圈匝数为55匝，P是副线圈上的滑动触头，当P处于图示位置时，副线圈连入电路部分的匝数为10匝，灯泡L恰能正常发光，电容器C恰好不被击穿．则下列说法正确的是( )
A. R的滑片不动，向上移动P，灯L变暗
B. P不动，向下移动R的滑片，灯L变暗
C. 电容器C的击穿电压为
V
D. 向上移动P，变压器输入功率变大
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和砝码盘的总重力，小车运动的加速度a的大小可由纸带上的点求得。
(1)实验过程中，电火花计时器应接在________(填“直流”或“交流”)电源上，连结小车与砝码盘的细线跨过定滑轮，调整定滑轮，使______________.
(2)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，打“4”计数点时小车的速度大小为v=_______m/s；
由纸带求出小车的加速度的大小a=_____m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）
(3)在“探究加速度与合力的关系”时，保持小车的质量不变，改变砝码盘中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图丙所示，该图线不通过坐标原点，原因可能是___________．
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】中国长征二号丙火箭托举遥感三十号01组卫星在西昌卫星发射中心顺利升空。卫星进入预定轨道，“一箭三星”发射任务取得圆满成功。引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 中国长征二号丙火箭的发射速度小于11.2 km/s
B. 如果已知遥感三十号01组卫星绕地球做圆周运动的速度，就可以求出地球的质量
C. 遥感三十号01组卫星绕地球做圆周运动的周期小于月球的公转周期
D. 如果已知中国长征二号丙火箭静止在发射架上的总质量和总重力，就可以求出地球的密度
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【题目】现要测量某一待测电阻
的阻值，给定的器材有：
A．待测电阻：阻值约为80Ω；
B．电源E：电动势约为2V，内阻可忽略不计；
C．电流表
：量程为0~5mA，内电阻
=20Ω；
D．电流表
：量程为0~20mA，内电阻
约为8Ω；
E．定值电阻
：阻值=300Ω；
F．定值电阻
：阻值=5kΩ；
G．滑动变阻器
：最大阻值约为2kΩ；
H．滑动变阻器
：最大阻值约为10Ω；
I．单刀单掷开关S一个，导线若干．
为了较为准确地测量电阻阻值，要求在实验过程中电表的示数能从零开始连续变化；两电流表示数都能达量程一半以上．
（1）定值电阻只选用_________；滑动变阻器只选用_________(填器材前面的序号)；
（2）根据你选好的器材，请设计测量电路原理图____________ (画在答题卡的虚线框内)；
（3）若某次测量中电流表的示数为
，电流表的示数为
，则的表达式为=_____(用已知量和测量值的字母表示)．
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【题目】如图所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在绝缘水平面上，在其连线上有一光滑绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球重力不计．现将小球从图示位置由静止开始释放，在小球运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球所受的洛伦兹力大小变化，但方向不变
B. 小球的加速度将不断变化
C. 小球所受洛伦兹力将不断变化
D. 小球速度一直增大
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【题目】两个质点甲和乙，同时由同一地点向同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示，则下列说法中正确的是( )
A. 质点乙静止，质点甲的初速度为零
B. 第1s末质点甲、乙速度方向不一样
C. 第2s末质点甲、乙速度相同
D. 第2s末质点甲、乙相遇
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】看图回答下列问题：已知图象表示物体做变速直线运动，规定v为初速度，v1为末速度．则
(1)该图象所表示的是：规定______的方向为正方向。（填初速度或末速度）
(2) 0-t1 时间内物体做______运动。加速度的大小为______；方向为_______（填正或负）
(3) t1-t2 时间内物体做______运动；加速度的大小为______；方向为______（填正或负）
(4) t1-t2 和t2—t3时间内相比较，物体运动的速度方向______(填相同或相反)，加速度的方向______(填相同或相反)
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示为一个弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系图线，则（ ）
A. 振子振动频率为f1时，它处于共振状态
B. 驱动力频率为f3时，振子振动频率为f3
C. 若撤去驱动力让振子做自由振动，频率是f3
D. 振子做自由振动的频率可以为f1、f2、f3
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