题目内容
5．
如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=1.0m，导轨平面与水平面夹角θ=37°，N、Q间连接一个电阻R=2.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=2.0T．将一根质量m=0.1kg，电阻r=1.0Ω的金属棒放在导轨的ab位置，导轨电阻不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.20，金属棒滑行至斜轨底端前已做匀速运动，ab位置到斜轨底端的距离为3.0m．已知g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．在金属棒下滑过程中，求：（1）金属棒运动的最大速度；
（2）电阻R产生的焦耳热．
分析 （1）金属棒做匀速直线运动时速度保持不变，应用安培力公式求出安培力，然后由平衡条件列方程可以求出金属棒的速度．
（2）由能量守恒定律可以求出电阻产生的热量．
解答 解：（1）金属棒匀速运动时速度保持不变，金属棒受到的安培力为：
F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，
金属棒做匀速直线运动，由平衡条件得：
mgsinθ=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$+μmgcosθ，
导入数据解得：v=0.33m/s；
（2）由能量守恒定律得：
mgx•sinθ=$\frac{1}{2}$mv2+μmgxcosθ+Q，
代入数据解得：Q≈1.31J
根据焦耳定律可得：QR=$\frac{R}{R+r}$Q，
代入数据解得：QR≈0.88J．
答：（1）金属棒运动的最大速度为0.33m/s；
（2）电阻R产生的焦耳热为0.88J．
点评 本题考查了求金属棒的速度、金属棒产生的焦耳热，金属棒先做加速运动、后做匀速直线运动，金属棒做匀速直线运动时速度达到最大，分析清楚金属棒的运动过程，应用安培力公式、平衡条件、能量守恒定律可以解题．
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| A． | 小头爸爸抛出的圆环飞行的时间较短 | |
| B． | 小头爸爸应以较小的速度抛出圆环 | |
| C． | 大头儿子抛出的圆环发生的位移较大 | |
| D． | 小头儿子抛出的圆环加速度较大 |
8．
如图所示为地铁站用于安全检查的装置，主要由水平传送带和x光透视系统两部分组成，传送过程传送带速度不变．假设乘客把物品轻放在传送带上之后，物品总会先、后经历两个阶段的运动，用υ表示传送带速率，用μ表示物品与传送带间的动摩擦因数，则（ ）
如图所示为地铁站用于安全检查的装置，主要由水平传送带和x光透视系统两部分组成，传送过程传送带速度不变．假设乘客把物品轻放在传送带上之后，物品总会先、后经历两个阶段的运动，用υ表示传送带速率，用μ表示物品与传送带间的动摩擦因数，则（ ）| A． | 前阶段，物品可能向传送方向的相反方向运动 | |
| B． | 后阶段，物品受到摩擦力的方向跟传送方向相同 | |
| C． | υ相同时，μ不同的等质量物品与传送带摩擦产生的热量相同 | |
| D． | μ相同时，υ增大为原来的2倍，前阶段物品的位移也增大为原来的2倍 |
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20．
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法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机--法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕．法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间（可视为磁感强度为B的匀强磁场），并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则（ ）| A． | 若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将变大 | |
| B． | 电刷B的电势高于电刷A的电势 | |
| C． | 金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小 | |
| D． | 若仅将电刷A向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，灵敏电流计的示数将变大 |
10．
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如图所示，左端固定着轻弹簧的物块A静止在光滑的水平面上，物块B以速度v向右运动，通过弹簧与物块A发生正碰，已知物块A、B的质量相等，当弹簧压缩到最短时，下列说法正确的是（ ）| A． | 两物块的速度不同 | |
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