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    20．如图所示，竖直放置的电路与光滑平行的金属导轨PQ、MN相连，导轨间距为d，倾角为θ，匀强磁场的磁感应强度为B且垂直于导轨平面斜向上，质量为M的导体棒ab从导轨上某处由静止滑下，已知R1=R，R2=2R，R3=3R，导体棒ab的电阻也为R，其余电阻不计，当导体棒ab以稳定的速度下滑时，一质量为m、电荷量为q的带电液滴，以某一速度正对平行金属板的中心线射入恰能匀速通过，则下列说法中正确的是（　　）
    A．在金属棒ab稳定下滑时，棒中电流的大小为$\frac{Mg}{Bd}$
    B．在金属棒ab稳定下滑时，速度为$\frac{5MgRsinθ}{{{B}^{2}d}^{2}}$
    C．平行金属板间的距离为$\frac{3RMqsinθ}{Bdm}$
    D．当金属棒ab匀速运动时，克服安培力做的功等于整个回路产生的热量

    分析 以金属杆为研究对象，根据共点力的平衡条件求解电流强度和温度时的速度大小；对带电液滴为研究对象，由电场力和重力相等求解两板间的距离；根据功能关系得到克服安培力做的功与产生的焦耳热之间的关系．

    解答 解：A、在金属棒ab稳定下滑时，根据共点力的平衡条件可得：Mgsinθ=BId，所以棒中电流的大小为$\frac{Mgsinθ}{Bd}$，A错误；
    B、回路总电阻R总=R+R1+R3=5R，根据共点力的平衡条件可得：Mgsinθ=BId=$\frac{{B}^{2}{d}^{2}v}{5R}$，所以在金属棒ab稳定下滑时，速度为$\frac{5MgRsinθ}{{{B}^{2}d}^{2}}$，B正确；
    C、平行板两端的电压等于R3两端电压，即U3=IR3=$\frac{3RMgsinθ}{Bd}$，对带电液滴根据力的平衡可得：$q\frac{{U}_{3}}{d′}=mg$，解得平行金属板间的距离d′=$\frac{3RMqsinθ}{Bdm}$，C正确；
    D、根据功能关系可知，当金属棒ab匀速运动时，克服安培力做的功等于整个回路产生的热量，D正确．
    故选：BCD．

    点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动h，力F做功W1，此时木块再次处于平衡状态，如图所示．求：
    （1）在木块下移h的过程中重力势能的减少量；
    （2）在木块下移h的过程中弹性势能的增加量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．如图甲所示，某粒子源向外放射出一个质量为m、电荷量为+q的α粒子，粒子速度方向与水平成30°．现让其从粒子源射出后沿半径方向射入一个半径为R的圆形匀强磁场．经该磁场偏转后，它恰好能够沿y轴正方向进入下方的平行板电容器，并运动至N板且恰好不会从N板的小孔P射出电容器．已知平行板电容器与一边长为L、n匝的正方形导线框相连，其内有垂直框面的匀强磁场（区域Ⅱ），磁场变化如图乙所示．求：

    （1）磁场（区域Ⅱ）的方向及α粒子射出粒子源的速度v的大小；
    （2）圆形磁场（区域Ⅰ）的磁感应强度B1；
    （3）α粒子在磁场中运动的总时间t．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒以较大的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（　　）
    A．物体所受弹力增大，摩擦力不变B．物体所受弹力增大，摩擦力减小
    C．物体所受的弹力和摩擦力都增大D．物体所受的弹力和摩擦力都减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．法拉第发明了世界上第一台发电机，如图所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心电接触良好，且灵敏电流计相连，金属盘绕中心轴沿图示方向转动，则（　　）
    A．电刷M的电势高于电刷N的电势
    B．若只将电刷M移近N，电流计的示数变大
    C．若只提高金属盘转速，电流计的示数变大
    D．若只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．已知某交变电流在一个周期内的波形如图所示，则该电流通过一阻值为10Ω的电阻时的发热功率是（　　）
    A．16WB．18WC．22.5WD．28W

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速3倍时，测得线拉力比原来大40N，此时线突然断裂．求：
    （1）线断裂的瞬间，线的拉力；
    （2）线断裂时小球运动的线速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是（　　）
    A．第1 s末物体的速度为2m/s
    B．第2s末外力做功的瞬时功率最大
    C．第1 s内与第2s内质点动量增加量之比为1：2
    D．第1 s内与第2s内质点动能增加量之比为4：5

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    16．本装置中要用到打点计时器，其中需要如图1电源的打点计时器是图2中的乙．

    在利用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图3．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，A点读数为18.40cm，此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为0.63m/s．（结果保留2位有效数字）

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