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    18．如图所示，两根间距为L=0.5m的水平放置的平行金属导轨，其末端连接等宽的$\frac{1}{4}$圆弧导轨，圆弧半径r=0.43m，导轨的电阻与摩擦均不计，在导轨的顶端接有阻值为R1=1.5Ω的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中．现有一根电阻R2=0.5Ω的金属杆在水平拉力F作用下，从图中位置ef由静止开始做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，在t=0时刻，水平拉力F0=1.5N，经2s金属杆运动到cd撤去拉力，此时电压表的示数为0.225V，此后金属杆恰好能到达最高点ab（g取10m/s2）．求：

    （1）金属杆的质量；
    （2）匀强磁场的磁感应强度大小；
    （3）金属杆从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热．

    分析 （1）t=0时刻对金属杆由牛顿第二定律列方程求解质量；
    （2）金属杆运动到cd时，由欧姆定律求解电流强度，由闭合电路的欧姆定律求解电动势，根据法拉第电磁感应定律求解磁感应强度；
    （3）金属杆从cd运动到ab过程，由能量守恒定律和焦耳定律列方程求解．

    解答 解：（1）t=0时刻对金属杆由牛顿第二定律得：
    F0=ma
    解得：m=1kg；
    （2）金属杆运动到cd时，由欧姆定律得：$I=\frac{U}{R_1}=0.15A$
    由闭合电路的欧姆定律得：E=I（R1+R2）=0.3V
    金属杆的速度：v=at=3m/s
    由法拉第电磁感应定律得：E=BLv
    解得：B=0.2T；
    （3）金属杆从cd运动到ab过程，由能量守恒定律得：$Q=\frac{1}{2}m{v^2}-mgr=0.2J$
    故：${Q_1}=\frac{R_1}{{{R_1}+{R_2}}}Q=0.15J$．
    答：（1）金属杆的质量为1kg；
    （2）匀强磁场的磁感应强度大小0.2T；
    （3）金属杆从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热为0.15J．

    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，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；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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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．下列关于电容器的说法中，正确的是（　　）
    A．电容越大的电容器，带电荷量也一定越多
    B．改变平行板电容器两极板的正对面积，其电容也会改变
    C．带电荷量相等的两个电容器，电容相等
    D．电容器的电容与电容器是否带电无关

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    16．做斜抛运动的物体在竖直方向上只受重力，水平方向不受力，因此，可以把它看成水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的竖直上抛运动合运动．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向上振动．再过0.2s，质点Q第一次到达波峰，则下列说法正确的是（　　）
    A．该波沿x轴负方向传播
    B．1s末质点P的位移为零
    C．该波的传播速度为30m/s
    D．质点P的振动位移随时间变化的关系式为x=0.2sin（2πt+$\frac{π}{2}$）m
    E．0～0.9s时间内质点P通过的路程小于0.9m

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．对于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
    A．任何曲线运动都是变速运动
    B．任何变速运动都是曲线运动
    C．做曲线运动的物体其速度有可能不变
    D．做曲线运动的物体加速度一定变

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．在“用油膜法估测分子的大小”实验中
    （1）本实验的依据是ABD
    A．将油膜看成单分子油膜
    B．不考虑各油分子间的间隙
    C．考虑了各油分子间的间隙
    D．将油膜分子看成球形
    （2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用1mL纯油酸，配制成1000mL的油酸酒精溶液，然后用油滴吸取这种深液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，油酸薄膜充分展开后，如图所示，坐标格的正方形大小为2cm×2cm，由图可以估算出油膜的面积是2.5×10-2cm3（保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是4×10-10m（保留一位有效数字）．
    （3）用油膜法测出的油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的B．
    A．摩尔质量
    B．摩尔体积
    C．质量
    D．体积
    （4）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于ABC．
    A．油酸未完全散开
    B．油酸中含有大量酒精
    C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
    D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．下列叙述中正确的是（　　）
    A．放射性元素的半衰期是由元素所处的外部环境决定的
    B．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚而形成的电子流
    C．重核裂变和轻核聚变都可以放出大量的能量
    D．核反应过程中亏损的质量△m与释放的能量△E满足△E=△mc2

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    7．一汽车在平直路面上行驶，t=0时刻速度为v0，此时将汽车发动机的输出功率调整变大为某个值，并保持不变，设汽车行驶过程所受阻力恒定不变，则汽车从t=0时刻开始的v-t图象可能是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．图甲为一列简谐横波在t=0.05s时刻的波动图象，图乙为介质中平衡位置在x=2m处的M点的振动图象．下列说法正确的是（　　）
    A．这列波沿x轴正方向传播
    B．这列简谐横波的频率为2Hz
    C．这列简谐横波的波速为20m/s
    D．再经过0.25s，平衡位置在x=1m处的N质点的加速度读大于M质点的加速度
    E．再经过0.15s，平衡位置在x=1m处的N质点的运动方向沿y轴负方向

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