题目内容
【题目】物理老师课堂上组织大家做了有趣的“摇绳发电”实验。如图，他们将多股导线拧成了长约10米的跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，当图中摇绳的男女同学按______（选填“东西”、“南北”或“任意”）方向站位摇绳时，灵敏电流计的指针左右摆动的幅度较大。本实验的原理是______现象，间接说明了地球周围存在______。
【答案】东西 电磁感应 磁场
【解析】
[1]地球的磁场是沿南北方向，摇动绳子的过程是让绳子在磁场中旋转，类似于线圈在磁场中的转动，所以沿东西方向摇动绳子的过程会产生感应电流，而南北则不会产生感应电流。
[2][3]用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，说明了地球周围存在磁场。
【题目】据报道某列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为1.3kg/m3，沙的密度为2.5×103kg/m3.他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：
表1：含沙量相同，不同风速下电压表的示数
风速（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
电压表示数（V） | 0.6 | 2.4 | 5.4 | 9.6 |
表2：风速大小相同，不同含沙量下电压表的示数
含沙量（kg/m3） | 2.2 | 3.3 | 4.4 | 5.5 |
电压表示数（V） | 3.4 | 4.6 | 5.8 | 7.0 |
(1)上述实验装置中，当无风时电压表示数为______V；有风时，电路中的电流将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。本次实验他们采用的研究方法是______；
(2)由上述数据可得，单位面积风力与风速、含沙量之间有何定量关系（______）
A.与风速成正比、与含沙量成正比
B.与风速成一次函数关系、与含沙量成反比
C.与风速的平方成正比、与含沙量成正比
D.与风速成反比、与含沙量成反比
(3)若车厢的纵向截面为一长方形（如图），车厢的高度h为3m，铁轨间距d为1.5m，车厢质量m为50t，风力方向如图所示，则吹翻车厢的风力为多大______？若车厢的长度为l，沙尘暴是空气含沙量为ρ，(2)中所列式子的系数为k，请用题中所给的符号写出此时风速的表达式______。
