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    （20分）其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放，下落h=0.3m时，测得U=0.15V。（细线与圆盘间没有滑动国，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g=10m/s2）

    （1）测U时，a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？

    （2）求此时铝块的速度大小；

    （3）求此下落过程中铝块机械能的损失。

     

    （1）正极 （2）2 m/s （3）0.5J

    【解析】

    试题分析:（1）根据右手定则可判断a点为电源的正极，故a点相接的是电压表的“正极”

    （2）由电磁感应定律得

    联立解得v=2 m/s

    （3）根据能量守恒得：

    考点：法拉第电磁感应定律、能量守恒定律

     

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：2013-2014学年四川省雅安市第三次诊断性考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

    如图（甲）所示，轻质细线绕过两个光滑的轻滑轮，线的一端系一质量M=0.4kg重物，重物置于倾角为=300的光滑斜面上（绳GH段平行于斜面)，另一端系一质量为m=0.1kg、电阻为r=0.5的金属杆。在竖直平面内有间距为L=1m的足够长的平行光滑金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R=1的电阻（导轨电阻不计），磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端，将重物由静止释放，最终能沿斜面匀速下滑。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,g取10 m/s2；求：

    （1）重物匀速下滑的速度v的大小；

    （2）当M匀速运动时，突然剪断细线，m继续上升h=0.9m高度后达到最高点，求此过程中R上产生的焦耳热；

    （3）对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v-M实验图线。图（乙）中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值。

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（重庆卷解析版） 题型：选择题

    （6分）打磨某剖面如题11图1所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ过后射向MN边的情况），则下列判断正确的是

    A．若，光线一定在OP边发生全反射

    B．若，光线会从OQ边射出

    C．若，光线会从OP边射出

    D．若，光线会在OP边发生全反射

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（福建卷解析版） 题型：计算题

    如图，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为L、宽度为d、高为h，上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度大小为B，方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体（有大量的正、负离子），且开关闭合前后，液体在管道进、出口两端压强差的作用下，均以恒定速率v0沿x轴正向流动，液体所受的摩擦阻力不变。

    （1）求开关闭合前，M、N两板间的电势差大小U0；

    （2）求开关闭合前后，管道两端压强差的变化Δp；

    （3）调整矩形管道的宽和高，但保持其它量和矩形管道的横截面S=dh不变，求电阻R可获得的最大功率Pm及相应的宽高比d/h的值。

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（福建卷解析版） 题型：选择题

    图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1=n4＜n2=n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL＞2R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时（ ）

    A.A1、A2两表的示数相同

    B.L1、L2两灯泡的量度相同

    C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率

    D.R2两端的电压小于R4两端的电压

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（浙江卷解析版） 题型：选择题

    如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（ ）

    A.小球A与B之间库仑力的大小为

    B.当时，细线上的拉力为0

    C.当时，细线上的拉力为0

    D.当时，斜面对小球A的支持力为0

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（新课标Ⅱ解析版） 题型：选择题

    在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 （填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。

    A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值

    B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核

    C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素

    D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子

    E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（新课标Ⅰ解析版） 题型：计算题

    （9分）如图，质量分别为、的两个小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。 先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放。 当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零。已知，重力加速度大小为，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。　

    （i）B球第一次到达地面时的速度；

    （ii）P点距离地面的高度。

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（山东卷解析版） 题型：

    如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象，可能正确的是

     

     

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