题目内容
6．
如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（ ）| A． | P=2mgvsin θ | |
| B． | P=3mgvsin θ | |
| C． | 当导体棒速度达到$\frac{v}{2}$时加速度大小为$\frac{g}{2}$sin θ | |
| D． | 在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 |
分析 导体棒最终匀速运动受力平衡可求拉力F，由P=Fv可求功率，由牛顿第二定律求加速度，由能量守恒推断能之间的相互转化．
解答 解：A、当导体棒以v匀速运动时受力平衡，则mgsinθ=BIl=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，当导体棒以2v匀速运动时受力平衡，则有：F+mgsinθ=BIl=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}2v}{R}$，故 F=mgsinθ，拉力的功率P=Fv=2mgvsinθ，故A正确
B、同理，B错误
C、当导体棒速度达到$\frac{v}{2}$时，由牛顿第二定律，mgsinθ-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{2R}$=ma，解得：a=$\frac{g}{2}sinθ$，故C正确
D、由能量守恒，当速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力及重力所做的功，故D错误
故选：AC
点评 解决本题的关键能够通过导体棒的受力，判断其运动规律，知道合力为零时，做匀速直线运动，综合牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律等知识综合求解．
练习册系列答案
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19．
轻小滑轮P用一根轻绳系在天花板上的O点，重物A被绕过滑轮P的轻绳悬挂，物体B放置在粗糙的水平桌面上，O′是三根轻绳的结点，bO′水平，aO′、bO′与cO′的夹角如图所示．整个装置处于静止状态，不计轻绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度g=10m/s2，若轻绳OP的张力为40$\sqrt{3}$N，则下列说法正确的是（ ）
轻小滑轮P用一根轻绳系在天花板上的O点，重物A被绕过滑轮P的轻绳悬挂，物体B放置在粗糙的水平桌面上，O′是三根轻绳的结点，bO′水平，aO′、bO′与cO′的夹角如图所示．整个装置处于静止状态，不计轻绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度g=10m/s2，若轻绳OP的张力为40$\sqrt{3}$N，则下列说法正确的是（ ）| A． | 重物C的质量为1kg | B． | OP与竖直方向的夹角为60° | ||
| C． | 重物A的质量为4kg | D． | 桌面对B物体的摩擦力为20$\sqrt{3}$N |
一开口向上的玻璃管竖直放置，内有一段h=4cm长的水银柱密封了一段空气柱，外界大气压强P0=76cmHg，并保持不变．温度为t1=-3℃时，空气柱长L1=7.2cm，（图甲）．求
11．以下关于物理学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
| A． | 奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 | |
| B． | 哥白尼提出了“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律 | |
| C． | 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 | |
| D． | 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 |
18．已知一交流电源瞬时电压e随时间t变化如图所示，下面说法正确的是（ ）
| A． | 该交流电源从垂直中性面开始计时，0.5×10-2s时刻通过线圈的磁通量为零 | |
| B． | 该交流电源瞬时电压与时间的关系为U=200sin（100πt）V | |
| C． | 用该交流电源对定值电阻R=100Ω供电，用理想交流电流表测得电流读数为2$\sqrt{2}$A | |
| D． | 每当e改变方向时，磁通量变化率的绝对值最小，通过线圈磁通量的绝对值都为最大 |
磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为3L的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab边进入磁场算起，求：
如图所示，一个边长为L的正方形金属框，质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界磁场边缘，金属框上半部分处于磁场内，磁场随时间均匀变化，满足B=kt关系．已知细线能承受最大拉力T=2mg，从t=0开始计时，求经过多长时间细线会被拉断．