题目内容

17．如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω此时在整个空间加上方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则（　　）
A．金属杆中感应电流方向始终从C至D
B．金属杆中感应电流的大小始终为2A
C．金属杆受到向上的支持力一直增大
D．t=0时与t=4s时，金属杆对挡板的压力大小均为0.4N

分析 根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，与力的合成与分解，并由三角形知识，即可求解

解答 解：A、当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T，可知，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，同理，当t=3s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；
B、由法拉第电磁感应定律，则有：E=$\frac{△B•s}{△t}$=0.2×12×$\frac{1}{2}$=0.1V；再由欧姆定律，则有感应电流大小I=$\frac{0.1}{0.1}$=1A，故B错误；
C、安培力大小F=BtIL，由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆的支持力大小N=mg-Fsin60°=mg-（0.4-0.2t）IL，所以随时间增大，N增大，故C正确，D错误；
故选：AC

点评 考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，掌握左手定则的内容，注意磁场随着时间变化的规律，及理解力的平行四边形定则的应用．

练习册系列答案
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7．在一次测量中：
①游标卡尺如图a所示，其示数为0.260cm：
②螺旋测微器如图b所示，其示数为11.898mm．
8．在第十六届广州亚运会男篮决赛过程中，王治郅为了避免韩国队员的抢断，击地传球（篮球比赛运动员为了避免对方运动员对篮球的拦截，往往采取使篮球与地面发生一次碰撞反弹而传递给队友的传球方法）给队员刘炜．假设王治郅将篮球以v0=5m/s的速率从离地面高h=0.8m处水平抛出，球与地面碰撞后水平方向的速度变为地面碰撞前水平速度的$\frac{4}{5}$，球与地面碰撞后竖直方向速度变为与地面碰撞前瞬间竖直方向速度的$\frac{3}{4}$，刘炜恰好在篮球的速度变为水平时接住篮球，篮球与地面碰撞作用的时间极短（可忽略不计），不计空气阻力，g取10m/s2，求：王治郅、刘炜传球所用的时间和王治郅抛球位置与刘炜接球位置之间的水平距离分别是多少？
5．某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r．
A．电流表G1（内阻Rg=15Ω，满偏电流Ig=2mA）
B．电流表G2（量程20mA，内阻约2Ω）
C．滑动变阻器R1（0～1000Ω）
D．电阻箱R2（0～9999.9Ω）
E．待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约200Ω）
F．开关S，导线若干

（1）实验中用电流表G1改装成量程0～4V的电压表，需串联一个阻值为1985Ω的电阻；
（2）用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，为尽量减小实验的误差，请在图1虚线方框中画出实验电路图；
（3）该同学实验中记录的6组对应的数据如表，试根据表中数据在图2中描点画出U-I图线；由图线可得，水果电池的电动势E=3.70V，内电阻r=190Ω；
I/mA4.05.08.010.012.014.0
U/V3.042.852.301.901.501.14
（4）实验测得的水果电池的电动势与真实值相比，E测等于E真（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
12．如图所示，截面是直角梯形的玻璃砖4BCD折射率为n=$\frac{{\sqrt{6}}}{2}$，下表面CD涂有银反射面，玻璃砖的锐角θ=45°，厚度为a，CD边长为2a．一束单色光以60°的入射角射到玻璃砖AB表面的中点0，结果在玻璃砖右边竖直放置的光屏上出现光点P和Q（图中未画出P、Q）．求：
（Ⅰ）请在图中画出光路示意图；
（Ⅱ）P、Q两点间的距离．
2．如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱长度为h．第一次向管内缓慢地添加一定质量的水银，水银添加完时，气柱长度变为$\frac{3}{4}$h．第二次再取与第一次相同质量的水银缓慢地添加在管内，整个过程水银未溢出玻璃管，外界大气压强保持不变，
①求第二次水银添加完时气柱的长度．
②若第二次水银添加完时气体温度为T0，现使气体温度缓慢升高．求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度．（水银未溢出玻璃管）
9．甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验．已知重力加速度为g．

（1）甲同学所设计的实验装置如图（甲）所示．其中A为一质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一轻质弹簧测力计．实验时用力将A从B的下方抽出，通过C的读数F1即可测出动摩擦因数．则该设计能测出A与B（填“A与B”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为$\frac{{F}_{1}}{mg}$．
（2）乙同学的设计如图（乙）所示．他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t．在坐标系中作出F-$\frac{1}{{t}^{2}}$的图线如图（丙）所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，与横轴的截距为c．因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应该测出的物理量为光电门A、B之间的距离x．根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为$\frac{2xb}{kg}$．
6．在某空间中存在垂直xOy平面向外的匀强磁场磁感应强度为B=$\frac{mv}{qL}$，原点O处有一粒子源，可均匀地向xOy平面内的各个方向不断地发射速度均为v的同种带电粒子，带电粒子的质量为m，带电荷量为+q，在x轴上距离原点O为L处，垂直于x轴立一个薄金属板P，如图所示，金属板的厚度不计，不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力
（1）求粒子在磁场中的轨道半径；
（2）若要使薄金属板P的右侧不能接收到带电粒子，试确定薄金属板的最小长度；
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（1）月球的质量M．
（2）如果在月球表面做平抛运动实验，物体抛出时离地面高度为h（h远小于R），水平位移为L，则物体抛出时的初速度是多少？

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