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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 J26.88 J

【解析】（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】農民在精選谷種時，常用一種叫“風車”的農具進行分選。在同一風力作用下，谷種和癟谷（空殼）谷粒都從洞口水平飛出，結果谷種和癟谷落地點不同，自然分開，如圖所示。若不計空氣阻力，且離開洞口后不受風力影響。對這一現象， 說法正確的是（ ）

A．谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度大些

B．谷種和癟谷飛出洞口后都做平拋運動

C．谷種和癟谷從飛出洞口到落地的時間不相同

D．M處是谷種，N處為癟谷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60 ℃時，系統報警。提供的器材有：熱敏電阻，報警器（內阻很小，流過的電流超過時就會報警），電阻箱（最大阻值為999.9 Ω），直流電源（輸出電壓為U，內阻不計），滑動變阻器（最大阻值為1 000 Ω），滑動變阻器（最大阻值為2 000 Ω），單刀雙擲開關一個，導線若干。

在室溫下對系統進行調節，已知U約為18 V，約為10 mA；流過報警器的電流超過20 mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60 ℃時阻值為650.0 Ω。

（1）在答題卡上完成待調節的報警系統原理電路圖的連線。

（2）在電路中應選用滑動變阻器________（填“”或“”）。

（3）按照下列步驟調節此報警系統：

①電路接通前，需將電阻箱調到一固定的阻值，根據實驗要求，這一阻值為______Ω；滑動變阻器的滑片應置于______（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是______。

②將開關向______（填“c”或“d”）端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至______。

（4）保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另一端閉合，報警系統即可正常使用。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】避險車道是避免惡性交通事故的重要設施，由制動坡床和防撞設施等組成，如圖豎直平面內，制動坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛入制動坡床，當車速為23 m/s時，車尾位于制動坡床的低端，貨物開始在車廂內向車頭滑動，當貨物在車廂內滑動了4 m時，車頭距制動坡床頂端38 m，再過一段時間，貨車停止。已知貨車質量是貨物質量的4倍，貨物與車廂間的動摩擦因數為0.4；貨車在制動坡床上運動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取。求：

（1）貨物在車廂內滑動時加速度的大小和方向；

（2）制動坡床的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為一磁約束裝置的原理圖。同心圓內存在有垂直圓平面的勻強磁場，同心圓圓心O與xOy平面坐標系原點重合。半徑為R0的圓形區域Ⅰ內有方向垂直xOy平面向里的勻強磁場B1。一束質量為m、電荷量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標為（0、R0）的A點沿y軸負方向射入磁場區域Ⅰ，粒子全部經過x軸上的P點，方向沿x軸正方向。當在環形區域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面的勻強磁場B2時，上述粒子仍從A點沿y軸負方向射入區域Ⅰ，粒子恰好能夠約束在環形區域內，且經過環形區域Ⅱ后能夠從Q點沿半徑方向射入區域Ⅰ，已知OQ與x軸正方向成60°。不計重力和粒子間的相互作用。求：

（1）區域Ⅰ中磁感應強度B1的大小；

（2）環形區域Ⅱ中B2的大小、方向及環形外圓半徑R的大小；

（3）粒子從A點沿y軸負方向射入后至第一次到Q點的運動時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知，圖中最小矩形單元的長是高H的4倍，有一小球做平拋運動，軌跡上的四個點分別為A、B、C、D，若重力加速度為g。根據實驗圖像可知：

（1）A點 （填“是或非”）拋出點；

（2）小球過C點的速度偏離水平方向的夾角的正切值tanα為 。

（3）C點的速度的反向延長線 （填“經過或不經過”）B’點。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個放在水平地面上的物塊，其質量為m = 1kg，受到水平推力F = 10N作用，使物塊從靜止開始運動，2s后撤去推力F，若物塊與地面的摩擦因數為μ= 0．4，

求：（1）加速過程的加速度大小。

（2）物塊在地面上運動的總位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只小船渡河，運動軌跡如圖所示。水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于岸邊；小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動，船相對于靜水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船（ ）

A．沿AD軌跡運動時，船相對于靜水做勻減速直線運動

B．沿三條不同路徑渡河的時間相同

C．沿AB軌跡渡河所用的時間最短

D．沿AC軌跡船到達對岸的速度最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（ ）

E．光電效應實驗說明光具有粒子性

A. 某放射性元素經過19天后，余下的該元素的質量為原來的，則該元素的半衰期為3.8天

B. α粒子散射實驗說明原子核內部具有復雜結構

C. 對放射性物質施加壓力，其半衰期將減少

D. 氫原子從定態n=3躍遷到n=2，再躍遷到定態n=1，則后一次躍遷輻射的光子波長比前一次的要短

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