题目内容

19．如图将铝板制成“U”形框后水平放置，一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，让整体在垂直于纸面向里的匀强磁场中以速度v向左匀速运动，速度方向水平且与磁场方向垂直．悬线的拉力为T，则（　　）
A．悬线竖直，T＞mgB．悬线竖直，T＜mg
C．选择v的大小，可以使T=0D．T 的大小与v无关

分析 注意铝框在磁场中也产生感应电动势，故小球在总共受四个力作用，由洛仑兹力公式及电场力公式可得出两力间的关系；从而得出拉力与重力的关系．

解答 解：因为竖直的铝板切割磁感线所以产生感应电动势．U形框的上下板形成一个上板为负下板为正的匀强电场．
小球这时候受到4个力的作用，重力方向向下，绳子的弹力方向向上，洛伦磁力，电场力，如果带的是正电则洛伦磁力方向向下，所受电场力方向向上；
如果带的是负电则洛伦磁力方向向上，所受电场力方向向下，且洛仑磁力等于电场力．f洛=BqV，F电=Eq，E=$\frac{U}{L}$； 感应电动势=BVL（L为竖直板的长度）联合起来得 F电=BqV，故洛伦磁力等于电场力且方向相反．故拉力等于重力，与速度v无关，故ABC错误、D正确．
故选：D．

点评 本题不要只认为小球只受洛仑兹力而忽视了电场力，注意导体切割磁感线时都会产生感应电动势，从而形成电场．

练习册系列答案
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9．某同学为了测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U变化的图象．
（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电源：E （电动势为4V，内阻约为0.04Ω）；
电流表：A（量程0.6A，内阻0.3Ω）；
电压表：V1（量程15V，内阻约15kΩ）、V2（量程5V，内阻约5kΩ）；
滑动变阻器：R1（阻值范围0-2kΩ）、R2（阻值范围0-100Ω）．
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电压表V2，滑动变阻器R2，（填器
材的符号）
（2）根据实验要求将图1中实物图连接完整．
（3）根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡所加电压为3.00V时，灯丝电阻为11.50Ω，灯丝的电阻随电压的增大而增大，是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大．
10．如图所示，两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，则（　　）
A．在水中a光的速度比b光的速度小
B．以水下S点为光源向水面发射复色光，a光更容易发生全反射
C．a光的波长小于b光的波长
D．在水下相同深度，点光源分别发出a、b单色光，在水面上看到a光照亮的面积更大
7．如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角θ，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙，下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B．将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是（　　）
A．导体棒MN受到的最大安培力为mgsinθ
B．导体棒MN的最大速度为$\frac{2mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C．导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsinθ
D．导体棒MN所受重力的最大功率为$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
14．某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为R铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差H．选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速为零、加速度为a的匀加速直线运动．起动后2s悬挂器脱落．设人的质量为m（看作质点），人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．
（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围；
（2）若H=3.2 m，R=0.9 m，取g=10m/s2，当a=2m/s2时选手恰好落到转盘的圆心上，求L；
（3）若H=2.45 m，R=0.8 m，L=6m，取g=10m/s2，选手要想成功落在转盘上，求加速度a的范围．
4．如图所示，在电阻不计，倾角为α=37°的粗糙金属导轨上，水平放置一导体棒ab，导体棒处于磁感应强度垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，电源的电动势恒定，电源的内阻、导体棒的电阻，R1的阻值都为R，R2=R3=2R，当开关S1闭合，S2断开时，导体棒ab恰好不动；当开关S1闭合，S2闭合时，导体棒ab仍然恰好不动，可认为导体棒ab所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求导体棒ab和金属导轨间的动摩擦因数．
11．一理想变压器原、副线圈的匝数之比为11：2，副线圈的输出电压u随时间变化的规律如图所示，副线圈上仅接入一个阻值为20Ω的定值电阻，则（　　）
A．原线圈的输入电压为220 V
B．原线圈的输入电流为11 A
C．经过1分钟定值电阻放出的热量是4800 J
D．变压器的输入功率是8×102  W
8．在做“研究平物体的运动”实验时：已知平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动．现有甲、乙、丙三位同学根据不同的实验条件，进行了平抛运动规律的探究：
（1）甲同学采取如图甲所示的装置，用小锤采用不同的力击打弹性金属片，金属片把A 球沿水平方向弹出，同时B球松开自由下落，它观察到的现象是A、B两球同时落地，这一现象可以说明上述第②点规律．
（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是两球相碰．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这一现象又可以说法上述第①点规律．
（3）丙同学采用如图丙所示的装置，做“研究平抛物体的运动”的实验，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度．
①关于这个实验，以下说法正确的是BCD
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度由静止释放
C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D．小球在平抛运动中要靠近但不接触木板
②某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图丁所示．在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40cm，取g=10m/s2，则小球平抛运动的初速度大小为1.24m/s．（保留三位有效数字）
9．轮船在水中航行时所受阻力与速度成正比．轮船功率为P时，它匀速行驶的速度为υ；当轮船的功率为4P时，轮船匀速行驶的速度为（　　）
A．υB．2υC．4υD．8υ

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