题目内容
14．
如图所示，平行金属导轨间距L=0.2m，导轨平面与水平面夹角θ=37°，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，质量m=10g的金属棒ab垂直两导轨放置．其电阻r=1.0Ω，ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.2．两导轨的上端与R=9.0Ω的电阻连接，导轨电阻不计（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：（1）ab棒沿轨道向下运动，在速度为v1=10m/s时，ab棒的加速度为多大？
（2）ab棒沿轨道下滑的最大速度为多大？
分析 （1）由E=BLv、I=$\frac{E}{R+r}$、F=BIL求出安培力，再由牛顿第二定律求解加速度．
（2）金属棒匀速运动时速度最大，由安培力公式求出安培力，由平衡条件可以求出最大速度
解答 解：（1）ab棒的速度为v1=10m/s时产生的感应电动势为 E=BLv1；
感应电流为 I=$\frac{E}{R+r}$
所受的安培力为 F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{R+r}$=$\frac{{1}^{2}×0．{2}^{2}×10}{9+1}$=0.04N
根据牛顿第二定律得：mgsinθ-F-μmgcosθ=ma
解得 a=0.4m/s2．
（2）金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为vm，此时a=0，由上式得：
mgsinθ-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R+r}$-μmgcosθ=0
解得 vm=$\frac{mg（sinθ-μcosθ）（R+r）}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{0.01×10×（sin37°-0.2×cos37°）×（9+1）}{{1}^{2}×0．{2}^{2}}$=11m/s
答：
（1）ab棒沿轨道向下运动，在速度为v1=10m/s时，ab棒的加速度为0.4m/s2．
（2）ab棒沿轨道下滑的最大速度为11m/s．
点评 本题中求金属棒的最大速度时，关键要分析清楚导体棒的运动过程，能应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式推导出安培力与速度的关系式．
练习册系列答案
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4．如图所示下落的小球从A开始接触弹簧，到达B点将弹簧压缩到最短，在小球由A运动到B的过程中（ ）
| A． | 小球的动能逐渐减小，弹簧弹性势能逐渐增加 | |
| B． | 小球的动能逐渐增加，弹簧弹性势能逐渐减小 | |
| C． | 小球的动能先增加再减小，弹簧弹性势能逐渐增加 | |
| D． | 小球的重力势能逐渐减小，小球的机械能保持不变 |
5．在有空气阻力的情况下，将一物体由地面竖直上抛，当它上升至距离地面h1高度时，其动能与重力势能相等，当它下降至离地面h2高度时，其动能又恰好与重力势能相等，已知抛出后上升的最大高度为H，则（ ）
| A． | h1＞$\frac{H}{2}$，h2＜$\frac{H}{2}$ | B． | h1＞$\frac{H}{2}$，h2＞$\frac{H}{2}$ | C． | h1＜$\frac{H}{2}$，h2＜$\frac{H}{2}$ | D． | h1＜$\frac{H}{2}$，h2＞$\frac{H}{2}$ |
2．
如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路，总电阻为R．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）
如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路，总电阻为R．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）| A． | 感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向 | |
| B． | CD段直线始终不受安培力 | |
| C． | 感应电动势最大值E=Bav | |
| D． | 回路中通过的电量为Q=$\frac{πB{a}^{2}}{2R}$ |
如图所示，一质量为m=0.75kg的小球在距地面高h=10m处由静止释放，落到地面后反弹，碰撞时无能量损失，若小球运动过程中受到空气阻力f大小恒为2.5N，g=10m/s2．求：
如图所示，总长为2m的光滑匀质铁链，质量为10kg，跨过一光滑的轻质定滑轮，开始时铁链的两底端相齐，当略有扰动是某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何让变化？（g取10m/s2）
6．下面关于光的偏振现象的应用正确的是（ ）
| A． | 自然光通起偏振器后成为偏振光，利用检偏振器可以检验出偏振光的振动方向 | |
| B． | 立体电影利用了光的偏振现象 | |
| C． | 茶色眼镜利用了光的偏振现象 | |
| D． | 拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响 |
图为一列横波在某一时刻的波形图，若此时质点Q的速度方向沿y轴负方向，则
要测量一个电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约为1Ω），现有下列器材：电压表V（3V和15V两个量程）、电阻箱（0～999.9Ω）、定值电阻R0=2Ω、开关和导线．某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路．