题目内容

如图4-4-25所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面方向向内.一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面方向由左侧位置运动到右侧位置，则（    ）

图4-4-25

A.导线框进入磁场时，感应电流的方向为abcda

B.导线框离开磁场时，感应电流的方向为abcda

C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右

D.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左

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练习册系列答案
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（2007?肇庆二模）某研究性学习小组，为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究．如图为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝电阻较大；一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图中虚线所示）．细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触．
（1）已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U
．
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数．
表一  球半径r=0.50cm
风速（m/s） 10 15 20 30
电压表示数（V） 2.40 3.60 4.81 7.19
由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速的关系是
风力大小与风速成正比
风力大小与风速成正比
．
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数．
表二  风速v=10m/s
球半径（cm） 0.25 0.50 0.75 1.00
电压表示数（V） 9.60 2.40 1.07 0.60
由表二数据可知：在风速一定的情况下，风力大小与球半径的关系是
成正比
成正比
．（球体积公式V=
4
3
πr3）
（3）根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为
F=kvr，式中k为常数
F=kvr，式中k为常数
．
如图4-2-25所示，质量为M=10 kg的斜面体静止在粗糙的水平面上，斜面体与地面间的动摩擦因数μ=0.02.在斜面上有一质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑过的路程s=1.4 m时，速度v=1.4 m/s.此过程中斜面体未动，斜面倾角为30°(g取10 m/s2).求地面对斜面的摩擦力的大小和方向.

如图4-5-25所示，底座A上装有长0.5 m的竖直杆，其总质量为2 kg.杆上套有质量为0.5 kg的滑环B，环与杆间有摩擦，当环从竖直杆的下端以初速度v=4 m/s向上运动时，刚好能到达杆顶.求：

(1)在环上升过程中，底座对水平面的压力；

(2)环从杆顶回落时，底座对水平面的压力.
如图4-4-21所示，光滑水平面上有一质量M=4.0 kg的平板车，车的上表面右侧是一段长L=1.0 m的水平轨道，水平轨道左侧连一半径R=0.25 m的1/4光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m=1.0 kg的小物块紧靠弹簧，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，整个装置处于静止状态.现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A，g取10 m/s2.求：

图4-4-21

（1）解除锁定前弹簧的弹性势能；

（2）小物块第二次经过O′点时的速度大小；

（3）最终小物块与车相对静止时距O′点的距离.

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