题目内容
18．
如图，动摩擦因数为μ=0.01的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，导轨电阻忽略不计，电阻R=0.4Ω，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．现用一外力F拉质量为m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属棒，使其做匀速直线运动，理想电压表的示数U=0.2V，取g=10m/s2，求：（1）金属棒的运动速度v；
（2）外力F的功率．
分析 （1）先由电压表的示数和电阻R求出电路中电流，由全电路欧姆定律求出感应电动势，再由感应电动势公式E=BLv求出金属棒的速度．
（2）由公式F=BIL求出安培力，根据平衡条件求出外力F，外力F的功率为P=Fv．
解答 解：（1）电路中电流为 I=$\frac{U}{R}$=$\frac{0.2}{0.4}$A=0.5A
棒MN产生的感应电动势 E=I（R+r）=0.5×（0.4+0.1）V=0.25V
由E=BLv得 v=$\frac{E}{BL}$=$\frac{0.25}{0.5×0.2}$=2.5m/s
（2）棒所受的安培力 F安=BIL=0.5×0.5×0.2N=0.05N
根据平衡条件可得 F=F安+μmg=0.05+0.01×0.1×10=0.06N
外力F的功率为 P=Fv=0.06×2.5W=0.15W
答：
（1）金属棒的运动速度v为2.5m/s；
（2）外力F的功率是0.15W．
点评 此题关键要掌握闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、安培力大小表达式、功率的表达式等公式，并能灵活运用．
练习册系列答案
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8．质点做匀速圆周运动时，下面物理量中不变的是（ ）
| A． | 线速率 | B． | 线速度 | C． | 加速度 | D． | 角速度 |
6．关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 离太阳越近的行星公转周期越小 | |
| B． | 离太阳越近的行星公转周期越大 | |
| C． | 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 | |
| D． | 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 |
13．
如图所示的区域共有六处开口，各相邻开口之间的距离都相等，匀强磁场垂直于纸面，不同速度的粒子从开口a进入该区域，可能从b，c，d，e，f五个开口离开，粒子就如同进入“迷宫”一般，可以称作“粒子迷宫”．以下说法正确的是（ ）
如图所示的区域共有六处开口，各相邻开口之间的距离都相等，匀强磁场垂直于纸面，不同速度的粒子从开口a进入该区域，可能从b，c，d，e，f五个开口离开，粒子就如同进入“迷宫”一般，可以称作“粒子迷宫”．以下说法正确的是（ ）| A． | 从d口离开的粒子不带电 | |
| B． | 从e、f离开的粒子带有异种电荷 | |
| C． | 从b、c口离开的粒子运动时间相等 | |
| D． | 从c口离开的粒子速度是从b口离开的粒子速度的2倍 |
4．一物体作匀变速直线运动，在某时刻前t1内的位移是S1，在该时刻后的t2内的位移是S2，则物体的加速度是（ ）
| A． | $\frac{{2（{{s_2}{t_1}-{s_1}{t_2}}）}}{{{t_1}{t_2}（{{t_1}+{t_2}}）}}$ | B． | $\frac{{{s_2}{t_1}-{s_1}{t_2}}}{{{t_1}{t_2}（{{t_1}+{t_2}}）}}$ | ||
| C． | $\frac{{2（{{s_1}{t_2}-{s_2}{t_1}}）}}{{{t_1}{t_2}（{{t_1}+{t_2}}）}}$ | D． | $\frac{{{s_1}{t_2}-{s_2}{t_1}}}{{{t_1}{t_2}（{{t_1}+{t_2}}）}}$ |
11．关于产生感应电流的下列说法中，正确的是（ ）
| A． | 导体在磁场中运动时，导体中一定有感应电流产生 | |
| B． | 导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中一定有感应电流产生 | |
| C． | 只要穿过电路中的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生 | |
| D． | 只要穿过闭合电路中的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生 |
8．当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度．研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关．表是某次研究的实验数据
（1）根据表中的数据，求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比．
（2）根据表中的数据，归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系（写出有关表达式、并求出比例系数）．
（3）现将C号和D号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同．让它们同时从足够高的同一高度下落，试求出它们的收尾速度；并判断它们落地的顺序．
| 小球编号 | A | B | C | D | E |
| 小球的半径（×10-3m） | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 2 | 2.5 |
| 小球的质量（×10-6kg） | 2 | 5 | 45 | 40 | 100 |
| 小球的收尾速度（m/s） | 16 | 40 | 40 | 20 | 32 |
（2）根据表中的数据，归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系（写出有关表达式、并求出比例系数）．
（3）现将C号和D号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同．让它们同时从足够高的同一高度下落，试求出它们的收尾速度；并判断它们落地的顺序．
9．质量为m的质点以速度υ绕半径R的圆周轨道做匀速圆周运动，在半个周期内动量的改变量大小为（ ）
| A． | 0 | B． | mυ | ||
| C． | 2mυ | D． | 条件不足，无法确定 |