题目内容
2．
如图所示，置于水平面的平行金属导轨间距d=0.5m，左端用直导线连接且垂直导轨，金属棒ab垂直导轨跨在两导轨之间，距导轨左端L=0.8m，ab与导轨间的最大静摩擦力为f=0.2N，金属棒ab的电阻为R=0.2Ω，其他电阻不计．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．开始时磁场的磁感强度为B0=1.0T，以后以0.2T/s的变化率均匀增大，从磁感强度开始变化，经5s金属棒ab开始运动．
分析 磁感应强度均匀增大时，穿过回路的磁通量均匀增大，回路中产生恒定的感应电动势和感应电流，ab受到的安培力均匀增大，当它所受的安培力等于大静摩擦力fmax时将开始运动，由平衡条件求出此时的感应电流，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合求出此时的磁感应强度B，结合B的变化率就能求出时间．
解答 解：设回路中产生的感应电动势大小为E，感应电流大小为I，由法拉第电磁感应定律得：
$E=\frac{△Φ}{△t}=\frac{△B}{△t}（ld）=0.2×0.8×0.5V=0.08V$
根据闭合电路欧姆定律得：
$I=\frac{E}{R}=\frac{0.08}{0.2}A=0.4A$
当ab棒刚开始运动时，它所受的安培力等于大静摩擦力fmax，设此时的磁感应强度为B，则有：
BId=fmax，
得：$B=\frac{{{f_{max}}}}{Id}=\frac{0.4}{0.4×0.5}T=2T$
所以从加上磁场到ab开始运动所经历的时间为：$t=\frac{{B-{B_0}}}{{\frac{△B}{△t}}}=\frac{2-1}{0.2}s=5s$
故答案为：5．
点评 对于本题要知道磁通量均匀变化时产生的感应电动势和感应电流是一定的，掌握物体刚要运动时静摩擦力达到最大值，并能熟练运用法拉第电磁感应定律和欧姆定律、安培力公式进行处理．
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12．
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小球从离地某一高度处落下，从落下到着地小球运动的速度-时间图象如图所示，则由图象可知（g=10m/s2）（ ）| A． | 小球下落的最大速度为5m/s | |
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