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    3．如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型金属框架CAD，已知∠A=θ，导体棒EF在框架上从A点开始在拉力F作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路．已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好．关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（　　）
    A．B．C．D．

    分析 先得到回路中有效切割长度与时间的关系式，再由法拉第电磁感应定律、欧姆定律列出感应电动势、电流与时间的表达式，得到通过EF横截面的电荷量q、功率与时间的表达式，找出相应的图象即可．

    解答 解：AB、导体棒运动时间为t时，通过的位移为x=vt，回路中有效的切割长度为：L=2xtan$\frac{θ}{2}$，感应电动势为 E=BLv
    回路的总电阻为：
    R总=R（2xtan$\frac{θ}{2}$+$\frac{2x}{cos\frac{θ}{2}}$）
    则电流与t的关系式为：I=$\frac{E}{{R}_{总}}$
    联立得 I=$\frac{2Bvtan\frac{θ}{2}}{R（2tan\frac{θ}{2}+\frac{2}{cos\frac{θ}{2}}）}$，式中各量均一定，则I为一定值，故A正确，B错误．
    C、拉力F=BIL=BI•2xtan$\frac{θ}{2}$∝x，故C正确．
    D、运动x时的功率为：P=I2R总=I2R（2xtan$\frac{θ}{2}$+$\frac{2x}{cos\frac{θ}{2}}$，则知P与x成正比，故D正确．
    故选：ACD．

    点评 根据物理规律推导电流和功率的解析式，再由解析式确定图象，这是常用的研究方法．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．一额定功率为0.01W的电阻，其阻值不详．用欧姆表粗测其阻值结果如图1所示（档位在×1K）．现有下列器材，试设计适当的电路，选择合适的器材，较精确地测定其阻值（滑动变阻器的调节要方便）．
    A．电流表，量程0～400μA，内阻150Ω
    B．电流表，量程0～10mA，内阻45Ω
    C．电压表，量程0～3V，内阻6KΩ
    D．电压表，量程0～15V，内阻30KΩ
    E．干电池两节，每节电动势为1.5V
    F．直流稳压电源，输出电压6V，额定电流3A
    G．直流稳压电源，输出电压24V，额定电流0.5A
    H．滑动变阻器，0～50Ω，1A
    I．滑动变阻器，0～4KΩ，0.1A
    J．电键一只，导线若干

    ①欧姆表测得的电阻值约为40.0KΩ；
    ②为了测量尽量准确，应在保证安全的前提下让电表指针能够偏转更多，电流表应该选择A，电压表应该选择D，电源应该选择G，滑动变阻器最好选择H（填写字母代号）；
    ③在图2方框中画出电路原理图．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．2015年3月30日，我国成功把第17颗北斗导航卫星送入预定轨道，这颗卫星的入轨标志着中国的北斗卫星系统进入了第三阶段．如图是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，己知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（　　）
    A．卫星a的周期约为24h
    B．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
    C．卫星a的角速度大于c的角速度
    D．卫星a、b在轨道运行时的加速度大小相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示，质量均为M=0.8kg的木块A、B静止在光滑水平面上，质量为m=0.2kg的子弹以水平速度υ0=200m/s射穿木块A后的速度为υ1=120m/s，接着射入木块B并最终保留在其中．求：
    （Ⅰ）子弹的最终速度；
    （Ⅱ）整个过程中系统损失的机械能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图，一木块通过长度忽略不计的绳固定在小车的前壁上，小车上表面光滑．某时刻小车由静止开始向右匀加速运动，经过2s，细绳断裂．细绳断裂后，小车的加速度不变，又经过一段时间，滑块从小车左端刚好掉下，在这段时间内，已知滑块相对小车前3s内滑行了4.5m；后3s内滑行了10.5m．
    （1）小车的加速度多大？
    （2）从绳断到滑块离开车尾所用时间是多少？
    （3）小车的长度是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电，当高压到达用户端时再变为低压．若某变电站将电压u0=11000$\sqrt{2}$sin 100πt V的交流电降为220V供居民小区用电，则变电所变压器（　　）
    A．原、副线圈匝数比为50：1
    B．副线圈中电流的频率是100 Hz
    C．原线圈的导线比副线圈的要细
    D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图为布朗在研究悬浮在液体中花粉颗粒的位置记录图，从图中不能直接得到的结论是（　　）
    A．同一时刻不同花粉颗粒运动情况不同
    B．不同时刻同一花粉颗粒运动情况不同
    C．花粉颗粒越小，花粉颗粒运动情况越复杂
    D．花粉颗粒是做无规则运动的

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．一个质量为m的正方体金属块以速度v1沿光滑水平轨道进入变化的磁场，并以大小为v2的速度从磁场中滑出来，求这一过程中金属块中产生的热量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ=74°．导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B1=0.2T．t=0时刻，一长为L=1m的金属杆MN在外力作用下以恒定速度v=0.2m/s从O点开始向右滑动．在滑动过程中金属杆MN与导轨接触良好，且始终垂直于两导轨夹角的平分线，金属杆的中点始终在两导轨夹角的平分线上．导轨与金属杆单位长度的电阻均为r0=0.1Ω．求
    （1）t=2s时刻，金属杆中的电流强度I；
    （2）0～2s内，闭合回路中产生的焦耳热Q；
    （3）若在t=2s时刻撤去外力，为保持金属杆继续以v=0.2m/s做匀速运动，在金属杆脱离导轨前可采取将B从B0逐渐减小的方法，则磁感应强度B应随时间怎样变化（写出B与t的关系式）？

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