题目内容
5．
如图所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50m，接有电阻R=0.20Ω，设匀强磁场和框架平面垂直，磁感应强度B=0.40T，方向如图．今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：（1）导体ab上的感应电动势的大小及ab端电势的高低．
（2）回路上感应电流的大小．
（3）若无动力作用在棒ab上，试分析ab棒接下来的运动及能量转化情况．
分析 （1）根据切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的大小，根据右手定则判断电势的高低．
（2）根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小．
（3）根据能量守恒分析撤去外力后，ab棒接下来运动中的能量转化．
解答 解：（1）根据切割产生的感应电动势公式知，导体ab上产生的感应电动势为：
E=BLv=0.4×1.5×4V=2.4V．
根据右手定则知，感应电流的方向为b到a，a相当于电源的正极，则a端电势高．
（2）根据闭合电路欧姆定律得：
I=$\frac{E}{R}=\frac{2.4}{0.2}A=12A$．
（3）若无动力作用在棒ab上，ab棒做减速运动，动能减小，若无动力作用在棒ab上，减小的动能转化为回路中的热量．
答：（1）导体ab上的感应电动势的大小为2.4V，a端电势高．
（2）回路中感应电流的大小为12A．
（3）若无动力作用在棒ab上，减小的动能转化为回路中的热量．
点评 本题考查了电磁感应与电路的基本综合，掌握切割产生的感应电动势公式和欧姆定律是解决本题的关键，知道切割的部分相当于电源．
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如图所示，某同学设计了下面的实验来“探究碰撞中的不变量”，实验主要步骤如下：
如图所示，动力小车沿倾角为α的斜面匀加速运动时，小车支架上的单摆的摆线呈水平状态．此时小车的加速度大小为$\frac{g}{sinα}$．
13．
如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a=60°，∠b=90°，边长ab=L．一个粒子源在b点将质量为m，电荷量为q的带负电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（ ）
如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a=60°，∠b=90°，边长ab=L．一个粒子源在b点将质量为m，电荷量为q的带负电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（ ）| A． | $\frac{qBL}{3m}$ | B． | $\frac{\sqrt{3}qBL}{3m}$ | C． | $\frac{\sqrt{3}qBL}{2m}$ | D． | $\frac{qBL}{2m}$ |
如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，当弹簧恢复原长后，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求：
10．如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，两电荷连线的延长线上有a、b两点，一带正电的试探电荷，只在静电力作用下以一定的初速度沿直线从b开始经a点向远处运动，其速度-时间图象如图乙所示，va和vb分别为试探电荷经过ab两点时的速度，下列说法正确的是（ ）
| A． | Q2带正电 | |
| B． | |Q1|＜|Q2| | |
| C． | 试探电荷从b点到a点的过程中电势能增大 | |
| D． | 试探电荷离开a点后所受静电力一直增大 |
17．
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时（ ）
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时（ ）| A． | 电阻R1消耗的热功率为$\frac{1}{3}$Fv | |
| B． | 电阻R2消耗的热功率为 $\frac{1}{3}$Fv | |
| C． | 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ | |
| D． | 整个装置消耗的机械功率为Fv |
14．
如图所示，粗细均匀的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为$\frac{r}{2}$的金属棒ab放在圆环上，以v0向左运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒中产生的电动势为（ ）
如图所示，粗细均匀的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为$\frac{r}{2}$的金属棒ab放在圆环上，以v0向左运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒中产生的电动势为（ ）| A． | 0 | B． | Blv0 | C． | $\frac{Bl{v}_{0}}{2}$ | D． | $\frac{Bl{v}_{0}}{3}$ |
15．下列说法正确的是（ ）
| A． | 牛顿提出了万有引力定律，并测出了万有引力常量 | |
| B． | 库仑总结出电荷间相互作用的规律一库仑定律，并最先测出了元电荷的数值 | |
| C． | 伽利略最先提出“力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因” | |
| D． | 法拉第首先观察到放在导线下方的小磁针会因导线通电而偏转 |