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    4．如图所示，宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T．一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=0.50m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：
    （1）导体棒MN中感应电流的方向；
    （2）闭合回路中产生的感应电流的大小；
    （3）作用在导体棒上的拉力的大小．

    分析 （1）由右手定则判断通过导体棒MN的电流方向；
    （2）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流的大小；
    （3）根据平衡条件求解拉力大小．

    解答 解：（1）由右手定则判断知，通过导体棒MN的电流方向N到M．
    （2）感应电动势为：E=BLv=0.4×0.40×0.5V=0.08V
    感应电流的大小为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.08}{2.0}$A=0.04A；
    （3）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡，则有：
    F=FA=BIL=0.4×0.04×0.4N=0.0064N．
    答：（1）导体棒MN中感应电流的方向N到M；
    （2）闭合回路中产生的感应电流的大小为0.04A；
    （3）作用在导体棒上的拉力的大小为0.0064N．

    点评 对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解．

    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：计算题

    14．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，一边长为10cm、电阻为1Ω、质量为0.1kg的正方形金属线框abcd以6$\sqrt{2}$m/s的速度向一有界磁场滑去，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度大小为0.5T，当线框全部进入磁场时，线框中已放出了1.8J的热量．则求
    （1）从线框进入到ab边刚出磁场的过程中，克服安培力做的功是多少？
    （2）当线框ab边刚出磁场时速度的大小；
    （3）线框出磁场时安培力的功率；
    （4）线框中出磁场时加速度的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．一人用力踢质量为0.45kg的皮球，使球由静止开始以20m/s的速度飞出．假定人踢球瞬间对球的平均作用力是100N，球在水平方向运动了20m后停止，则人对球所做的功为（　　）
    A．25JB．90JC．100JD．2000J

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置．它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点．如图为一款超级电容器，其标有“3V，3000F”，则可知（　　）
    A．电压为0时，该电容器的电容为0
    B．电压为2V时，该电容器的电容为2000F
    C．该电容器正常工作时的电荷量为9000C
    D．该电容器正常工作时的电荷量为1000C

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．物体在合外力作用下做直线运动的v-t 图象如图所示，下列表述正确的是（　　）
    A．在0～1s 内，物体做加速运动，合外力做正功
    B．在1～3s 内，物体做匀速运动，合外力做正功
    C．在3～7s 内，合外力做功为零
    D．在0～5s 内，速度变化量为零，合力的平均功率为零

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图所示，虚线a、b、c是电场中的一簇等势线（相邻等势面之间的电势差相等），实线为一α粒子（24He重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）
    A．a、b、c三个等势面中，a的电势最低
    B．电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
    C．β粒子在P点的加速度比Q点的加速度小
    D．α粒子一定是从P点向Q点运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，由此可求出（　　）
    A．斜面的倾角B．P对斜面的正压力
    C．P与斜面间的摩擦力D．P与Q间的摩擦力

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    13．利用如图所示的装置可以探究系统机械能守恒，在滑块B上安装宽度为L（较小）的遮光板（遮光板质量忽略不计），把滑块B放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连，连接好光电门与数字毫秒计，两光电门间距离用S表示．数字毫秒计能够记录滑块先后通过两个光电门的时间△t1、△t2，当地的重力加速度为g．请分析回答下列问题
    （1）为完成验证机械能守恒的实验，除了上面提到的相关物理量之外，还需要测量的量有钩码与滑块的质量分别为MA、MB（均用字母符号表示，并写清每个符号表示的物理意义）
    （2）滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度V1=$\frac{L}{△{t}_{1}}$、V2=$\frac{L}{△{t}_{2}}$　（用题中已给或所测的物理量符号来表示）．
    （3）在本实验中，验证机械能守恒的表达式为：MAgS=$\frac{1}{2}（{M}_{A}+{M}_{B}）（\frac{L}{△{t}_{2}}）^{2}$-$\frac{1}{2}（{M}_{A}+{M}_{B}）（\frac{L}{△{t}_{1}}）^{2}$．（用题中已给或所测的物理量符号来表示）．

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