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如圖2-3-21所示，一根輕繩上端固定在O點，下端拴一個重為G的鋼球A，球處于靜止狀態.現對球施加一個方向向右的外力F，使球緩慢偏移，在移動中的每一刻，都可以認為球處于平衡狀態，如果外力F方向始終水平，最大值為2G，試求：

圖2-3-21

（1）輕繩張力T的大小取值范圍；

（2）在乙圖中畫出輕繩張力與cosθ的關系圖象.

答案：（1）輕繩的張力范圍是：

G≤T≤G.

（2）

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如圖2-3-21所示，ab、cd為兩根相距2 m的平行金屬導軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，MN是質量為3 kg的金屬棒，通以5 A的電流時，棒沿導軌做勻速運動；當棒中電流增加到8 A時，棒能獲得2 m/s²的加速度，求勻強磁場的磁感應強度的大小.

圖2-3-21

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如圖4-3-21所示,電源電動勢為3.2 V,電阻R的阻值為30 Ω,小燈泡L的額定電壓為3.0 V,額定功率為4.5 W.當開關K接位置1時,電壓表的示數為3 V,那么當開關K接位置2時,小燈泡L的發光情況是( )

圖4-3-21

A.很暗,甚至不亮 B.正常發光

C.比正常發光略亮 D.有可能被燒壞

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖2-3-21所示，A、B是兩盞完全相同的白熾燈，L是電阻不計的電感線圈，如果斷開電鍵S₁，閉合S₂，A、B兩燈都能同樣發光.如果最初S₁是閉合的，S₂是斷開的，那么，可能出現的情況是( )

圖2-3-21

A.剛一閉合S₂， A燈就立即亮，而B燈則延遲一段時間才亮

B.剛閉合S₂時，線圈L中的電流為零

C.閉合S₂以后， A燈變亮，B燈由亮變暗

D.再斷開S₂時， A燈立即熄滅，B燈先亮一下然后熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

未來人類要通過可控熱核反應取得能源，要持續發生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內，約束的辦法有多種，其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料，稱為“托卡馬克”裝置.如圖8-3-21所示為這種裝置的簡化模型：垂直紙面的有環形邊界面的勻強磁場（b區域）圍著磁感應強度為零的圓形a區域，a區域內的離子向各個方向運動，離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束.設環形磁場的內半徑R₁=0.50 m，外半徑R₁=1.0 m，若磁場的磁感應強度B=1.0 T，被約束的離子比荷

=4×10⁷ C/kg.

圖8-3-21

（1）完成核反應方程：+→+________________.

（2）若a區域中沿半徑OM方向射入磁場的離子不能穿越磁場，粒子的速度不能超過多大？

（3）若要使從a區域沿任何方向射入磁場的速率為2×10⁷ m/s的離子都不能越出磁場的外邊界，則b區域磁場的磁感應強度B′至少要有多大？

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