题目内容

【题目】如图，电动机牵引一根原来静止的，长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h=3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A保持不变，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：

（1）棒能达到稳定速度；

（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间．

【答案】（1）2m/s；（2）1s

【解析】（1）电动机的输出功率为：P出=IU-I2r=6W；
电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，则有P出=Fv
当棒达稳定速度时F=mg+BI′L，感应电流，

则棒所受的安培力大小为
根据平衡条件得 F=mg+F安
联立以上三式，解得棒达到的稳定速度为v=2m/s．
（2）由能量守恒定律得：P出t=mgh+mv2+Q，

解得t=1s，

练习册系列答案
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【题目】静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计。开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列采取的措施可行的是 ( )

A.断开开关S后,将A、B分开些

B.保持开关S闭合,将A、B两极板分开些

C.保持开关S闭合,将A、B两极板靠近些

D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动

【题目】如图甲所示，水平面上的不平行导轨MN、PQ上放着两根光滑导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住；开始时匀强磁场垂直纸面向里，磁感强度B随时间t的变化如图乙所示，则以下说法正确的是：（ ）

A. 在t0时刻导体棒ab中有感应电流

B. 在t0时刻导体棒ab所受磁场的安培力方向水平向左

C. 在0~t0时间内回路电流方向是acdba

D. 在0~t0时间内导体棒ab始终静止

【题目】公元1543年．哥白尼的《天体运行论》一书问世，该书预示了地心宇宙论的终结．哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动，其运动的示意图如图所示，假设行星只受到太阳的引力作用．按照哥白尼上述的现点，下列说法中正确的是（ ）

A. 太阳对各行星的引力大小相同

B. 土星绕太阳运动的向心加速度比地球的大

C. 木星绕太阳运动的线速度比地球的大

D. 火星绕太阳运动的周期大于地球的周期

【题目】如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I，下列说法正确的是( )

A.线框中感应电流的有效值为2I

B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C.从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D.线框转一周的过程中，产生的热量为

【题目】如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R.在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d＝0.5 m．导体棒a的质量ma＝0.2 kg、电阻Ra＝3 Ω；导体棒b的质量mb＝0.1 kg、电阻Rb＝6 Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，都能匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场．设重力加速度为g＝10 m/s2，不计a、b棒之间的相互作用．导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好．求：

(1)在整个过程中，a、b两棒分别克服安培力所做的功；

(2)导体棒a从图中M处到进入磁场的时间；

(3)M点和N点距L1的高度．

【题目】如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路．线圈的半径为r1．在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0．导线的电阻不计．求0至t1时间内

（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量．

【题目】如图所示，半径R＝0.5 m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，O为圆弧圆心，D为圆弧最低点．斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮(不计滑轮摩擦)分别连接小物块P、Q(两边细绳分别与对应斜面平行)，并保持P、Q两物块静止．若PC间距为L1＝0.25 m，斜面MN足够长，物块P质量m＝3 kg，与MN间的动摩擦因数μ＝，求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

(1)烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；

(2)物块P第一次过M点后0.3 s到达K点，则MK间距多大；

(3)物块P在MN斜面上滑行的总路程．

【题目】如图甲所示，水平地面上放置一倾角为θ＝37°的足够长的斜面，质量为m的物块置于斜面的底端．某时刻起物块在沿斜面向上的力F作用下由静止开始运动，力F随位移变化的规律如图乙所示．已知整个过程斜面体始终保持静止状态，物块开始运动t＝0.5 s内位移x1＝1 m,0.5 s后物块再运动x2＝2 m时速度减为0.取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)由静止开始，0.5 s末物块运动的速度的大小；

(2)物块沿斜面向上运动过程，受到的摩擦力做的功；

(3)物块在沿斜面向下运动过程中，斜面体受到地面的摩擦力的大小．

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