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【題目】小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導軌相距l=0．50 m，傾角θ=53°，導軌上端串接一個R=0．05 Ω的電阻。在導軌間長d=0．56 m的區域內，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B=2．0 T。質量m=4．0 kg的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區域的下邊界相距s=0．24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直。當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發恢復裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10 m/s2，sin 53°=0．8，不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質量）。求

（1）CD棒進入磁場時速度v的大��；

（2）CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大小；

（3）在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產生的焦耳熱Q。

【答案】（1）2．4 m/s （2）48 N （3）64 J 26．88 J

【解析】

試題分析：（1）由牛頓定律①

進入磁場時的速度②

（2）感應電動勢③

感應電流④

安培力⑤

代入得⑥

（3）健身者做功⑦

由牛頓定律；⑧

CD棒在磁場區做勻速運動

在磁場中運動時間⑨

焦耳熱⑩

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年2月11日，美國科學家宣布探測到引力波。證實了愛因斯坦100年前的預言。雙星的運動是產生引力波的來源之一，假設宇宙中有一雙星系統由a、b兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點在萬有引力作用下做勻速圓周運動，測得a星的周期為T，a、b兩顆星的距離為，a、b兩顆星的軌道半徑之差為（a星的軌道半徑大于b星的軌道半徑），則

A. b星公轉的周期為

B. a星公轉的線速度大小為

C. a、b兩顆星的半徑之比為

D. a、b兩顆星的質量之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示是一根細而實心均勻導電材料，現要測這段導電材料的電阻率ρ。

（1）用刻度尺和螺旋測微器測量材料的長度L和直徑d，測量直徑時螺旋測微器示數如圖（乙）所示，則d=_______mm。

（2）用電流表A1（量程100mA 內阻約5Ω）、電流表A2（量程50mA 內阻10Ω）、電源E（電動勢2．0V 內阻不計）、開關、滑動變阻器R（1A 10Ω）和導線若干來測量材料的電阻Rx。

①在虛線框內畫出實驗電路圖。

②寫出計算電阻率公式ρ＝____________（用測出的物理量表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（14分）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連。兩細金屬棒ab（僅標出a端）和cd（僅標出c端）長度均為L，質量分別為2m和m；用兩根不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于斜面向上。已知兩根導線剛好不在磁場中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數均為μ，重力加速度大小為g，已知金屬棒ab勻速下滑。求

（1）作用在金屬棒ab上的安培力的大小；

（2）金屬棒運動速度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某地地磁場的磁感應強度大約是4.0×10﹣5T．一根長為1000m的電線，電流為10A，

①該導線受到的最大磁場力是多少？

②當導線中電流變為5A時，當地地磁場的磁感應強度變為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環，桿與水平方向的夾角α=30°，圓環與豎直放置的輕質彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h。讓圓環沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時速度恰為零。則在圓環下滑過程中

A．圓環和地球組成的系統機械能守恒

B．當彈簧垂直于光滑桿時圓環的動能最大

C．彈簧的最大彈性勢能為mgh

D．彈簧轉過60°角時，圓環的動能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面內固定的三條光滑平行金屬導軌a、b、c，相距均為d=2m，導軌ac間橫跨一質量為m=1kg的金屬棒MN，棒與導軌始終良好接觸．棒的總電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計．在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表．整個裝置放在磁感應強度B=2T勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下．現對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動，已知施加的水平外力功率恒定，經過t=2s時間棒的速度達到=3m/s且以后穩定．試求：

（1）金屬棒速度穩定時施加的水平恒力F為多大?

（2）水平外力F的功率為多少?

（3）在此t=2s時間內金屬棒產生的熱量是多少?

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【題目】中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結合上述材料，下列說法不正確的是

A．地理南、北極與地磁場的南、北極不重合

B．地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近

C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行

D．地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用

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【題目】下圖是用頻閃周期為△t的相機拍攝的一張真空中羽毛與蘋果自由下落的局部頻閃照片。

（1）在下落過程中的任意時刻，羽毛的 （選填“慣性大小”、“運動狀態”或“機械能”）與蘋果相同。

（2）關于提供的信息及相關數據處理，下列說法中正確的是 （填選項前的字母）。

A．一定滿足關系

B．一定滿足關系

C．羽毛下落的加速度大小為

D．蘋果下落的加速度大小為

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