题目内容
【题目】如图所示，在竖直面内有一方向垂直纸面向外、宽度为d的有界匀强磁场，磁场上、下边界水平。有一个连接小灯泡的总质量为m的正方形金属线框从磁场上方某一高度由静止释放，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。已知小灯泡的额定功率为P、额定电压为U，线框电阻不计，且下落过程中，底边始终保持水平，重力加速度为g，则
A. 磁场的磁感应强度应为
B. 线框刚进入磁场时速度大小为
C. 线框进磁场的过程中通过小灯泡的电量为
D. 线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgd
【答案】ABC
【解析】小灯泡始终正常发光，说明灯泡两端电压不变，故说明线圈在磁场只能做匀速运动，而且进入磁场和穿出磁场的过程都做匀速运动，则知有界磁场宽度d=L。灯泡正常发光时电流为：I=P/U；根据线框匀速运动受力平衡得：BIL=mg，可得：
．故A正确。设线框匀速运动的速度为v，由功能关系得：mgv=P，
，故B正确。线框进磁场的过程中通过小灯泡的电量为
，选项C正确；线框穿越磁场的过程中，动能不变，减小的重力势能全部转化为系统的内能，由能量守恒定律得灯泡产生的焦耳热为2mgd，故D错误。故选ABC。
特高级教师点拨系列答案
【题目】小鲁为研究物体所受空气阻力与物体运动速度的关系，小鲁约爸爸在一个无风的周末开汽车来到一段人车稀少的平直公路上。小鲁打开汽车天窗，将如图甲所示装置固定在汽车车顶。
爸爸依次以5m/s、10m/s、 15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小鲁依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
汽车速度v（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
弹簧测力计示数F/N | 0.20 | 0.82 | 3.30 |
(1)如图乙所示，为小鲁同学在车速稳定在15m/s时用手机拍下的测力计照片，此时测力计示数为______N；
(2)实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小______对实验结果的影响。
(3)分析上表中的实验数据，则当弹簧测力计的读数稳定在2.40N时，车速为________m/s.(计算结果保留2位有效数字)
