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    12．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m1=2kg，电阻R1=1Ω．两金属导轨的上端连接右侧电路，通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d=0.5m，定值电阻为R2=3Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，取g=10m/s2，求：
    （1）金属棒下滑的最大速度；
    （2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率P为多少；

    分析 （1）分析金属棒运动的过程，知道当金属棒匀速运动时速度最大，根据力的平衡知识求解．
    （2）根据电路知识求出电流和功率．

    解答 解：（1）当金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为vm
    则有：m1gsin α-F安=0
    F安=ILB1，I=$\frac{{B}_{1}L{v}_{m}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$，
    所以 解得最大速度：vm=10 m/s
    （2）电路的电动势：E=BLV，I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}}$
    整个电路消耗的电功率：P=I2R，
    所以：P=100W
    答：（1）金属棒下滑的最大速度10 m/s；
    （2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率P为100W．

    点评 （1）解答这类问题的关键是通过受力分析，正确分析安培力的变化情况，找出最大速度的运动特征．
    （2）电磁感应与电路结合的题目，明确电路的结构解决问题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图所示的矩形区域ACDG（AC边足够长）中存在垂直于纸面的匀强磁场，GA边长为定值L．有一宽度为d的狭缝，A处为右边缘．离子源产生的离子束，经静电场加速穿过狭缝后，垂直于GA边和磁场方向射入，实现将比荷不同的离子分开，并被GA边上相应的收集器收集．
    已知被加速的两束正离子的质量分别是m1和m2（m1＞m2），电荷量均为q．加速电场的电势差为U，离子进入电场时的初速度可以忽略．不计重力，也不考虑离子间的相互作用．
    （1）质量为m1的离子进入磁场时的运动半径；
    （2）为保证上述两种离子束能落在GA边上并被完全分离，求狭隘的最大宽度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    3．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，某同学在一次实验中得到一条纸带数据如图图中A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s．

    （1）根据纸带上的数据，算出B点的速度vB=0.49m/s，vD=0.66m/s
    （2）根据纸带上的数据，小车运动加速度a=0.87m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．有一种清洗车辆用的手持式喷水枪，设枪口的截面积为0.6cm2，要有效清洗车辆，喷出的水流速度必须至少达到20m/s，水的密度为1.0×103kg/m3，试估计水枪工作时的功率至少应为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    7．如图所示，一根长为L质量为m的金属棒水平固定结在两个劲度系数均为k的弹簧上，加一匀强磁场B，方向垂直纸面向里，当金属棒通以向右的电流I时，弹簧伸长△x，由此可得磁感应强度B的大小是$\frac{2k△x-mg}{IL}$，若通以向左的电流I时，弹簧缩短$\frac{mg}{k}-△x$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．下列有关质点的说法正确的是（　　）
    A．研究哈雷彗星的公转时，哈雷彗星可看作质点
    B．研究地球绕太阳的运动规律时，可以将地球看做质点
    C．用GPS定位系统确定正在南极考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点
    D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需时间时，可以把子弹看做质点

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．一个质量可以不计的弹簧，其弹力F的大小与长度L的关系如图所示，这根弹簧的劲度系数为（　　）
    A．1250N/mB．625N/mC．2500N/mD．833N/m

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图，长为0.49m的木板A的质量为1kg，板上右端有物块B，质量为3kg，他们一起在光滑水平面上向左做匀速运动，速度为v0=2.0m/s，木板与等高的竖直固定挡板C发生碰撞，时间极短，没有机械能损失，物块与木板之间的摩擦系数为μ=0.5取g=10m/s2
    求：（1）第一次碰撞后，A、B的共同速度的大小和方向？
    （2）第一次碰撞后，A、C之间的最大距离是多少？
    （3）A与固定的挡板C碰撞几次以后B可以脱离A板？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图为生活中常见的悬挂重物装置的示意图．杆的A端和绳的B端固定在竖直墙壁上，杆与绳连A结于O点，它们之间的夹角为30°．O点下方悬挂的静止重物重为50N．求绳和杆对O点产生的作用力．

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