【题目】如图所示，P1Q1P2Q2和M1N1M2N2为水平放置的平行导轨，整个装置处于竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，轨道足够长，其电阻可忽略不计。一质量为m=0.1㎏、阻值为R=1.0Ω的金属棒cd恰好垂直放在轨道的右半部分；另一相同材质、相同粗细的金属棒ab恰好垂直放在轨道的左半部分，它们与轨道形成闭合回路。已知Lab=2m，Lcd=1.0m，金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。在t=0时刻，给金属棒cd施加一水平向右的拉力F，使其从静止开始沿轨道以a=5m/s2的加速度匀加速直线运动。在运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。
（1）求金属棒cd运动多长时间后金属棒ab开始运动；
（2）若给金属棒cd施加的是水平向右的恒定拉力F0，拉金属棒cd以v2=20m/s的速度匀速运动时，金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动。求金属棒ab沿轨道运动的速度大小和水平外力F0的功率。
【答案】（1）0.75s（2）8.125m/s；8W
【解析】解：(1)由题意知，金属棒ab的质量
，电阻为
金属棒ab开始运动时
得 
金属棒ab所受安培力
得I=0.5A
通过金属棒的电流 
得E=1.5V
金属棒cd产生的电动势
得v=3.75 m/s
设金属棒cd运动t时间后金属棒ab开始运动，根据运动学公式可知，此时金属棒cd的速度v=at
解得t=0.75s
(2)设金属棒cd以速度v2=20m/s沿轨道匀速运动时，金属棒ab沿轨道匀速运动的速度大小为v1，根据法拉第电磁感应定律可得 
此时通过金属棒的电流
根据平衡条件有
解得v1=8.125m/s
以金属棒cd为研究对象，则有
解得F0=0.4N
则水平外力F0的功率为
时刻准备着暑假作业原子能出版社系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】运载火箭是人类进行太空探索的重要工具，一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性，模型甲内部装有△m=100 g的压缩气体，总质量为M=l kg，点火后全部压缩气体以vo =570 m/s的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出；模型乙分为两级，每级内部各装有
的压缩气体，每级总质量均为
，点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度vo从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出，喷出后经过2s时第一级脱离，同时第二级内全部压缩气体仍以速度vo从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计，g取10 m／s2，求两种模型上升的最大高度之差。
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【题目】如图所示，速度为
、电荷量为
的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为
，电场强度为
，则（ ）
A. 若改为电荷量
的离子，将往上偏（其它条件不变）
B. 若速度变为
将往下偏（其它条件不变）
C. 若改为电荷量
的离子，将往上偏（其它条件不变）
D. 若速度变为
将往下偏（其它条件不变）
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【题目】一小水电站，输出的电功率为P0=20kW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器T1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器T2降为220V向用户供电．下列说法正确的是（ ）
A. 变压器T1的匝数比n1：n2=1：5
B. 输电线上的电流为50A
C. 输电线上损失的电功率为25kW
D. 变压器T2的匝数比n3：n4=95：11
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【题目】质量为2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过ls达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的
图象如图乙所示，重力加速度
，求：
（1）A与B上表面之间的动摩擦因数
；
（2）B与水平面间的动摩擦因数
；
（3）A的质量。
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【题目】如图所示，两端开口的U形管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平，水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两端空气柱a、b的长度分别为10cm、5cm。在左管内缓慢注入一定量的水银，稳定后右管的水银面比原来高10cm。已知大气压强P0＝76cmHg，管内外的温度相同且始终不变。求向左管注入的水银柱长度。
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【题目】如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动.A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是圆水平直径两端点.物体M在地面上静止不动，则物体M对地面的压力和地面对M的摩擦力的有关说法正确的是（ ）
A. 小滑块在 A点时，FN<Mg, M与地面无摩擦
B. 小滑块在 B点时， FN=(M+m) g,摩擦力方向向右
C. 小滑块在 C点时，FN>(M+m) g, M与地面无摩擦
D. 小滑块在 D点时， FN=Mg,摩檫力方向向左
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【题目】如图所示，在水平面内直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y＝Lsin kx，长度为
的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC的过程中（ ）
A. 感应电动势的瞬时值为e＝BvLsin kvt B. 感应电流逐渐减小
C. 闭合回路消耗的电功率逐渐增大 D. 通过金属棒的电荷量为
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【题目】如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为
不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球，线的上端固定于O点。将小球拉到与O点在同一水平面的A处，由静止释放小球，细线转过120o角到达B点时的速度恰好为零，设整个过程中细线始终处于拉直状态，重力加速度为g。求：
（1）匀强电场的场强E的大小；
（2）小球运动过程中的最大速度；
（3）若小球刚运动到最大速度时烧断细线，并从此开始计时，经过3s小球的速度变化量为多少？
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