题目内容
14．
如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω，已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm，闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2，判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．
分析 在闭合前，导体棒处于平衡状态，在闭合后，根据闭合电路的欧姆定律求的电流，根据F=BIL求的安培力，由共点力平衡求的质量
解答 解：闭合开关后，电流由b指向a，受到的安培力向下
断开时：2k△l1=mg
开关闭合后2k（△l1+△l2）=mg+F
受到的安培力为：F=BIL
回路中电流为I=$\frac{E}{R}$
联立解得m=0.01kg
答：金属棒的质量为0.01kg
点评 本题主要考查了共点力平衡，抓住通电前后的共点力平衡即可；
练习册系列答案
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某电场的等势面如图所示，若单位正电荷q=1C沿任一路径从点A移到B点，静电力所做的功是0J．从A点移到C点，静电力所做的功是4J．从B点移到C点，静电力所做的功是4J．则WAC等于WBC．（选填“大于”、“等于”、“小于”）
如图所示，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接，轨道半径R=20cm，MN长x=60cm，在MN的右侧连接一光滑斜面，斜面倾角θ=37°，在轨道上M点左侧存在E=1×103N/C的竖直匀强电场，场强方向向下．一带负电、电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，从斜面上某处静止滑下，（滑块经过M点时无能量损失），取重力加速度g=10m/s2．求：
2．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度为v0沿中线射入两板间，0～$\frac{T}{3}$时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g．关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是（ ）
| A． | 末速度大小为$\sqrt{2}$v0 | B． | 末速度沿水平方向 | ||
| C． | 重力势能减少了$\frac{1}{2}$mgd | D． | 克服电场力做功为mgd |
9．
1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是（ ）
1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是（ ）| A． | 圆盘上产生了感应电动势 | |
| B． | 圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 | |
| C． | 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 | |
| D． | 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 |
在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Ue与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为ek，所用材料的逸出功表示为-eb．
如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距L，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下．一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速率ν匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好，已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略．求
如图所示，“凸”字形硬质金属线框质量为m，相邻各边相互垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l．匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动．在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q．线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g．求：