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3．某興趣小組制做了一個可以測量電流的儀器，其主要原理如圖所示．有一金屬棒PQ放在兩金屬導軌上，導軌間距L=0.5m，處在同一水平面上．軌道置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B=2T．棒兩側的中點分別固定勁度系數k=100N/m的相同彈簧．閉合開關S前，兩彈簧為原長，P端的指針對準刻度尺的“0”處；閉合開關S后，金屬棒PQ向右移動，靜止時指針對準刻度尺1.5cm處．下列判斷正確的是（　�。�
A．電源N端為正極
B．閉合開關S后，電路中電流為1.5A
C．閉合開關S后，電路中電流為3A
D．閉合開關S后，將滑動變阻器滑片向右移動，金屬棒PQ將繼續(xù)向右移動

分析 由開關閉合后，金屬棒受力平衡得到安培力的方向，進而得到電源正極；通過滑動變阻器的移動得到電流的變化，進而得到安培力的變化，即可得金屬棒運動方向；
通過金屬棒位置得到安培力大小，進而得到電流大�。�

解答 解：A、閉合開關S后，金屬棒PQ向右移動，則金屬棒受到的安培力方向向右，由左手定則可知，電流方向由P指向Q，所以，電源M端為正極，故A錯誤；
BC、閉合開關S前，兩彈簧為原長，P端的指針對準刻度尺的“0”處；閉合開關S后，金屬棒PQ向右移動，靜止時指針對準刻度尺1.5cm處，且彈簧的勁度系數k=100N/m；
那么，閉合開關靜止時左端彈簧和右端彈簧對金屬棒的作用力都向左，且大小都為100×1.5×10-2N=1.5N，所以，安培力為3N，方向向右，
由安培力F=BIL，可得：$I=\frac{F}{BL}=\frac{3}{2×0.5}A=3A$，故B錯誤，C正確；
D、將滑動變阻器滑片向右移動，則電路中電阻增大，那么，電流減小，安培力減小，所以，金屬棒PQ將向左移動，故D錯誤；
故選：C．

點評 閉合電路中導體棒切割磁感線問題，一般通過速度求得電動勢，進而根據閉合電路求得電流和安培力，就可求解做功，產熱等能量問題．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖，在光滑水平面上放著質量分別為m和2m的A、B兩個物塊，現用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮，此過程中推力做功W，然后撤去外力，則（　　）
A．A離開墻面后，A的最大速度為$\frac{4}{3}\sqrt{\frac{W}{m}}$
B．A離開墻面后，彈簧的最大彈性勢能為$\frac{W}{3}$
C．從開始到A離開墻面的過程中，墻對A的沖量為零
D．當A離開墻面時，B的動量大小為$\sqrt{2mW}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．電磁阻尼制動是磁懸浮列車在高速運行時進行制動的一種方式，如圖所示制成的車和軌道模型模擬磁懸浮列車的制動過程．車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長為L1=0.6m，寬L2=0.2m的矩形區(qū)域內產生豎直方向的勻強磁場，磁感應強度可隨車速的減小而自動增大，但最大不超過Bm=0.2T，軌道車下端扯鋪設有很多長度大于L1，寬為L2的單匝矩形線圈，間隔鋪設在軌道正中央，其間隔也為L2，每個線圈的電阻為R=0.1Ω，導線粗細忽略不計．在某次實驗中，模型車速度為v0=20m/s時，啟動電磁鐵系統(tǒng)開始制動，車立即以加速度a=2m/s2做勻減速直線運動，當磁感應強度增加到Bm時就保持不變，直到模型車停止運動．已知模型車的總質量為m=36kg，空氣阻力不計．
（1）電磁鐵的磁感應強度達到最大時，模型車的速度v1為多大？
（2）模型車的制動距離？
（3）提出一個減小制動距離的合理方法．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．汽車在平直的公路上以30m/s的速度勻速行駛，開始剎車以后又以5m/s的加速度做勻減速直線運動，求：
（1）從開始剎車計時，第4s末汽車的瞬時速度多大？
（2）從開始剎車計時，第8s末汽車的瞬時速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖所示，固定于水平桌面上的光滑平行金屬導軌AB、CD處于豎直向下的范圍足夠大的勻強磁場中，導軌間距為L，導軌電阻忽略不計．導軌的左端接有阻值為R的電阻．一根質量為m，電阻為r的金屬棒MN垂直導軌放置且與導軌接觸良好，并始終以速度v向右勻速運動． 
（1）若磁場的磁感應強度大小為B0且保持不變時，求：
a．回路中的感應電流的大��；
b．金屬桿受到的安培力大小及方向；
（2）當金屬棒MN到達圖中虛線位置時，恰好使ACNM構成一個邊長為L的正方形回路，從此時刻開始計時，并改變磁感應強度大小，可使回路中不產生感應電流，請你推導磁感應強度B隨時間t變化的關系式．

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8．如圖所示，寬度為L電阻不計的光滑金屬導軌，豎直放置且足夠長，導軌底端連有一個定值電阻R，磁感應強度為B的勻強磁場垂直導軌平面向里，質量為m、電阻也為R的金屬滑桿，從N位置以初速度v0向上運動，運動過程中滑桿與導軌垂直且接觸良好，當滑桿滑回到N位置下方h處的M位置時，恰好做勻速直線運動，已知當地的重力加速度為g，求：
（1）滑桿滑回到M位置時的速度大小；
（2）滑桿從N位置運動到M位置的過程中，電阻R上產生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．圖甲為某一簡諧波在t=1.0s時刻的圖象，圖乙為圖甲中C點的振動圖象．則下列說法正確的是（　�。�
A．波速v=4m/s
B．圖甲中B點的運動方向向右
C．該波沿x軸負方向傳播
D．要使該波能夠發(fā)生明顯的衍射，則障礙物的尺寸應遠大于4m
E．若該波能與另一列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉，則另一列波的頻率為1Hz

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12．質量為30kg的木箱放在水平地面上靜止，動摩擦因數為0.5，如果分別用100N和200N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分別為多大？用200N的水平力推木箱，3s發(fā)生的位移是多少？（g=10m/s2）

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13．圖（甲）為手機及無線充電板．圖（乙）為充電原理示意圖．充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內的送電線圈可產生交變磁場，從而使手機內的受電線圈產生交變電流，再經整流電路轉變成直流電后對手機電池充電．為方便研究，現將問題做如下簡化：設受電線圈的匝數為n，面積為S，若在t1到t2時間內，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應強度由B1均勻增加到B2．下列說法正確的是（　�。�
A．c點的電勢高于d點的電勢
B．受電線圈中感應電流方向由d到c
C．c、d之間的電勢差為$\frac{n（{B}_{2}-{B}_{1}）S}{{t}_{2}-{t}_{1}}$
D．c、d之間的電勢差為$\frac{n（{B}_{2}-{B}_{1}）}{{t}_{2}-{t}_{1}}$

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