题目内容
19．如图（a）所示，两条平行导轨固定在同一水平面内，相距为L，在导轨之间右侧的长方形区域内（如图阴影部分）存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨右侧固定连接一根光滑的圆柱形金属棒MN，另一根金属棒PQ则垂直放置在导轨上，用一根轻绳连接棒PQ的中点后跨过棒MN的中点悬挂一物体，两金属棒之间的绳子保持水平，静止释放物体后棒PQ沿粗糙导轨运动的v-t图象如图（b）所示，已知棒PQ和所挂物体的质量均为m，导轨电阻可忽略不计，求：（1）金属棒PQ进入磁场后所受的安培力的大小；
（2）两金属棒在回路中的总电阻R．
分析 （1）由图象得到加速度，再以金属棒PQ和物体为研究对象，根据牛顿第二定律列方程求解安培力的大小；
（2）根据切割磁感线产生的感应电动势的计算公式、闭合电路的欧姆定律求解回路中的总电阻．
解答 解：（1）由图b可知，金属棒PQ进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中一直做匀速直线运动；
匀减速阶段，由图象得到加速度为：a=$\frac{{v}_{0}}{{t}_{0}}$，
以金属棒PQ和物体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：mg-f=2ma；
匀速阶段，mg=f+F安，
即金属棒进入磁场后所受的爱拍立大小为：F安=mg-f=$\frac{2m{v}_{0}}{{t}_{0}}$；
（2）金属棒在磁场中切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv0，
I=$\frac{E}{R}$，F安=BIL，
由以上式子得到回路中的总电阻为：R=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{t}_{0}}{2m}$．
答：（1）金属棒PQ进入磁场后所受的安培力的大小为$\frac{2m{v}_{0}}{{t}_{0}}$；
（2）两金属棒在回路中的总电阻为$\frac{2m{v}_{0}}{{t}_{0}}$．
点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下物体的平衡问题；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键．
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9．
如图所示，实验小组将一个水平闭合金属线圈固定，再将一个轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的条形磁铁，磁铁穿过固定的水平闭合金属线圈的中央，静止时弹簧伸长量为x，现用手将磁铁向上托起到弹簧压缩量为x后由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则（ ）
如图所示，实验小组将一个水平闭合金属线圈固定，再将一个轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的条形磁铁，磁铁穿过固定的水平闭合金属线圈的中央，静止时弹簧伸长量为x，现用手将磁铁向上托起到弹簧压缩量为x后由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则（ ）| A． | 磁铁将上下运动，直到停止运动 | |
| B． | 当磁铁向下运动时，线圈受到的安培力方向竖直向上 | |
| C． | 运动过程中，当弹簧处于原长时，磁铁的加速度一定等于g | |
| D． | 线圈在整个过程中产生的焦耳热为2mgx |
10．
如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为F1，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x．在这个过程中，以下结论正确的是（ ）
如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为F1，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x．在这个过程中，以下结论正确的是（ ）| A． | 小物块到达小车最右端时具有的动能为Fx | |
| B． | 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F1x | |
| C． | 小物块和小车增加的机械能为F1x | |
| D． | 小物块克服摩擦力所做的功为F1（L+x） |
如图所示，真空有一个半径为r的圆形匀强磁场，与坐标原点相切，磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T，方向垂直于纸面向外，在x=r处的右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀强电场区域（电场区域的左右界如图中虚线所示），电场强度E=1.5×103 N/C．在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1.0×109 C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度大小为v0=1.0×106m/s，方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场．不计重力及阻力的作用．求：
14．下列说法正确的是（ ）
| A． | 结合能越大的原子核越稳定 | |
| B． | 收音机里的“磁性天线”利用自感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈 | |
| C． | 高压输电时在输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把离压线屏蔽起来，可以预防雷击 | |
| D． | 紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若降低紫外线的照射强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能可能变为0 |
4．质量为5kg的物体，原来以v=5m/s的速度在光滑水平面上做匀速直线运动，现受到跟运动方向相同的5N的水平力作用，则力作用了3S时物体的动量大小变为（ ）
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8．
卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、C为椭圆轨道长轴端点，B、D为椭圆轨道短轴端点，天于卫星的运动，以下说法正确的是（ ）
卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、C为椭圆轨道长轴端点，B、D为椭圆轨道短轴端点，天于卫星的运动，以下说法正确的是（ ）| A． | A点的速度可能大于7.9km/s | |
| B． | C点的速度一定小于7.9km/s | |
| C． | 卫星在A点时引力的功率最大 | |
| D． | 卫星由C运动到A万有引力的平均功率大于卫星由B运动到D万有引力的平均功率 |
9．一质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平力F作用下，经时间t，通过位移L后，动量变为P、动能变为Ek．若上述过程F不变，物体的质量变为$\frac{m}{2}$，以下说法正确的是（ ）
| A． | 经过时间2t，物体动量变为2P | B． | 经过位移2L，物体动量变为2P | ||
| C． | 经过时间2t，物体动能变为2Ek | D． | 经过位移2L，物体动能变为2Ek |