题目内容

（2011?金华二模）如图所示，一个被x轴与曲线方程y=0.3sin
10π
3
×（m）（x≤0.3m）所围的空间中存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.4T．单匝正方形绝缘金属线框的边长是L=0.4m，线框总电阻R=0.2Ω，它的一边在光滑轨道的x轴上，在拉力F的作用下，线框以v=10m/s的速度水平向右匀速运动．则（　　）
分析：线框的一边做切割磁感线运动，产生感应电动势，当切割长度最大时，感应电流最大，拉力最大，拉力功率最大．线框右边和左边分别切割磁感线，产生正弦式交变电流，可用切割感应电动势公式、安培力和功、功率知识求解．
解答：解：线框切割磁感线产生的感应电动势E=Blv=Bvy
    当y最大时，E最大，最大值E=Bvymax=0.4×10×0.3V=1.2V
      感应电流I=
E
R
=6A
      安培力F=BIymax=0.4×6×0.3N=7.2N
     则拉力F拉=F=0.72N
      拉力的最大功率P=F拉v=7.2×10W=7.2W
     整个过程拉力做功
      W=
(
E
2
)2
R
t=
E2
2R
?
2x
v
=0.216J
故选AC
点评：本题要注意是线框中产生的是正弦式电流，求电功要用电动势的有效值，正弦式电流的最大值是有效值的
2
倍．
练习册系列答案
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（2011?金华二模）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如左图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间．
为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个实验：如上右图所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连．l和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.6×10-2s．用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示．
（1）读出小铁块的宽度d=
1.45
1.45
cm．
（2）铁块通过光电门l的速度v1=
0.725
0.725
m/s，铁块通过光电门2的速度v2=
2.42
2.42
m/s．（计算结果保留3位有效数字）
（3）已知当地重力加速度为g，为完成测量，除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量有：
铁块的质量m
铁块的质量m
、
铅锤的质量M
铅锤的质量M
．（用文字说明并用字母表示）
（4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式：μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）
（2011?金华二模）有一玩具汽车绝缘上表面固定一个带负电物块，它们的总质量m=0.5kg，物块带电量q=-5.0×10-5c．现把玩具汽车放置在如图所示的水平直轨道A点，BC由光滑管道弯曲而成的半圆轨道，玩具汽车在光滑管道中能自由运动，整个轨道所处空间存在竖直向下的匀强电场，其电场强度大小E=6.0×l04N/c．玩具汽车在水平直轨道运动时阻力恒为Ff=0.5N，通电后玩具汽车以恒定功率P=l0w行驶，通电1.0s自动断电，断电后玩具汽车能以一定的速度从B点进入半圆轨道．已知AB间距L=4.0m，g取l0m/s2（玩具汽车可看成质点，整个运动过程物块带电量不变）．
①若半圆轨道半径R=0.4m，玩具汽车进入管道中B点时对管道的压力多大？
②当半圆轨道半径R满足什么条件时，玩具汽车能再次回到A点？
（2011?金华二模）如图甲所示，直角坐标系中直线AB与横轴x夹角∠BAO=30°，AO长为a．假设在点A处有一放射源可沿∠BAO所夹范围内的各个方向放射出质量为m、速度大小均为v、带电量为e的电子，电子重力忽略不计．在三角形ABO内有垂直纸面向里的匀强磁场，当电子从顶点A沿AB方向射入磁场时，电子恰好从O点射出．试求：
①从顶点A沿AB方向射入的电子在磁场中的运动时间t；
②磁场大小、方向保持不变，改变匀强磁场分布区域，使磁场存在于三角形ABO内的左侧，要使放射出的电子穿过磁场后都垂直穿过y轴后向右运动，试求匀强磁场区域分布的最小面积S．
③磁场大小、方向保持不变，现改变匀强磁场分布区域，使磁场存在于y轴与虚线之间，示意图见图乙所示，仍使放射出的电子最后都垂直穿过y轴后向右运动，试确定匀强磁场左侧边界虚线的曲线方程．
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（2011?金华二模）在空间O点固定带正电的点电荷Q，其电场的电场线如图所示，在其电场中的A点有一个带电粒子q（重力不计）．若给带电粒子一个垂直于OA方向的初速度V0，在只受电场力的作用下，以下说法中正确的是（　　）

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