题目内容
5．
如图所示，金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形电路，长L1=0.8m，宽L2=0.5m，回路总电阻R=0.2Ω，回路处在竖直方向的磁场中，金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M=0.04kg的木块，磁感应强度从B0=1T开始随时间均匀增加，5s末木块将离开水平面，不计一切摩擦，g取10m/s2．（1）试判断感应电流在ab棒中的电流方向；
（2）回路中的电流强度．
分析 （1）穿过回路的磁感应强度均匀变化，知产生的感应电流恒定，则ab所受的安培力增大，当安培力等于M的重力时，重物被吊起，根据楞次定律判断感应电流的方向．
（2）由平衡条件和安培力公式结合求出木块刚离开地面时的磁感应强度的大小，再求得磁感应强度的变化率．
解答 解：（1）磁场的磁感应强度B均匀增大，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断得知，在ab中感应电流方向从a→b．
（2）5s末，物体刚要离开地面时，其受到的拉力F等于它的重力Mg，而拉力F等于棒ad所受的安培力，即：
Mg=BIL2；
回路中产生的感应电动势大小为 E=$\frac{△B}{△t}$L1L2；
感应电流大小为 I=$\frac{E}{R}$又据题有 B=Bo+$\frac{△B}{△t}$t
联立得：Mg=（Bo+$\frac{△B}{△t}$t）$\frac{\frac{△B}{△t}{L}_{1}^{\;}{L}_{2}^{\;}}{R}$L2；
代入得：0.4=（1+$\frac{△B}{△t}$×5）×$\frac{\frac{△B}{△t}×0.8×0.5}{0.2}$×0.5
解得 $\frac{△B}{△t}$=0.2T/s
则得 I=0.4A
答：（1）感应电流在ab中的方向为a→b．
（2）回路中的电流为0.4A，
点评 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，知道磁感应强度的变化率恒定，感应电流则恒定，根据共点力平衡进行求解．
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15．
在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达到最大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如图3所示．下列关于该空降兵在0～t1或t1～t2时间内的平均速度$\overline{v}$结论正确的是（ ）
在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达到最大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如图3所示．下列关于该空降兵在0～t1或t1～t2时间内的平均速度$\overline{v}$结论正确的是（ ）| A． | 0～t1，$\overline{v}$＞$\frac{{v}_{1}}{2}$ | B． | t1～t2，$\overline{v}$=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ | ||
| C． | t1～t2，$\overline{v}$＞$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ | D． | t1～t2，$\overline{v}$＜$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ |
16．
某实验小组用三只相同的小灯泡，连成如图所示电路，研究串．并联电路的特点，实验中观察到的现象是（ ）
某实验小组用三只相同的小灯泡，连成如图所示电路，研究串．并联电路的特点，实验中观察到的现象是（ ）| A． | S2断开，S1与a连接，三只灯泡亮度都相同 | |
| B． | S2断开，S1与b连接，三只灯泡亮度相同 | |
| C． | S2闭合，S1与a连接，三只灯泡都发光，L1．L2亮度相同 | |
| D． | S2闭合，S1与b连接，三只灯泡都发光，L3的亮度小于L2的亮度 |
20．
一个面积S=4×10-2m2，匝数n=100 匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）
一个面积S=4×10-2m2，匝数n=100 匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）| A． | 在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/s | |
| B． | 在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 | |
| C． | 在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V | |
| D． | 在第3 s末线圈中的感应电动势等于零 |
如图所示，电源电动势E=20V，内阻r=10Ω，定值电阻R=90Ω，R0为可变电阻，在R0的阻值由零增大到400Ω的过程中，求：
17．下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（ ）
| A． | 磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直 | |
| B． | 有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动 | |
| C． | 带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直不变 | |
| D． | 电荷在磁场中不可能做匀速直线运动 |
14．历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为A=$\frac{{{v_s}-{v_0}}}{s}$，其中v0和vs分别表示某段位移s内的初速和末速．A＞0表示物体做加速运动，A＜0表示物体做减速运动．而现在物理学中加速度的定义式为a=$\frac{{{v_t}-{v_0}}}{t}$，下列说法正确的是（ ）
| A． | 若A不变，则a也不变 | |
| B． | 若A＞0且保持不变，则a逐渐变大 | |
| C． | 若A不变，则物体在中间位置处的速度为$\sqrt{\frac{v_0^2+v_s^2}{2}}$ | |
| D． | 若A不变，则物体在中间位置处的速度为$\frac{{{v_0}+{v_s}}}{2}$ |
一个物体从斜面顶端无初速下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直到停止，它共运动了5s，斜面长4m，在水平面上运动的距离为6m，假设斜面与水平面平滑连接，求：