题目内容

17．如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L=0.1m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B=10T，质量m=0.1kg、电阻为R=2Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中、始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g=10m/s2，当下落h=0.8m时，开关S闭合．若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的（　　）
A．B．C．D．

分析 开关S闭合前，ab自由下落，由运动学公式求出下落h时的速度，开关S闭合时，求出感应电动势和感应电流，求得安培力，再分析安培力与重力的关系，判断其运动情况．

解答 解：ab棒下落h高度时速度为：
v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.8}$=4m/s
开关S闭合时产生的感应电动势为：E=BLv，
感应电流为：I=$\frac{E}{R}$，
ab所受的安培力大小为：F=BIL
联立得：F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=$\frac{1{0}^{2}×0．{1}^{2}×4}{2}$N=2N
ab棒的重力为 G=mg=0.1×10N=1N
则 F＞G，则ab将做减速运动，随着速度的减小，安培力减小，合力减小，加速度减小，v-t图象的斜率减小，当F=G时ab棒开始做匀速直线运动，故D正确，ABC错误．
故选：D．

点评 本题是电磁感应的动态变化分析，分析方法可以和机车启动的动态变化过程进行类比解答，关键抓住安培力与速度成正比，进行分析．

练习册系列答案
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7．如图所示，带电量为q的正点电荷靠近接地的大金属板，产生类似等量异种电荷产生的电场，点电荷q与金属板间的距离为d，那么点电荷q受到的电场力为（　　）
A．k$\frac{{q}^{2}}{{d}^{2}}$B．k$\frac{{q}^{2}}{2{d}^{2}}$
C．k$\frac{{q}^{2}}{4{d}^{2}}$D．以上三个答案均错误
8．有一体育娱乐比赛项目，其赛道俯视图如图所示，三根长度均为R的拦阻杆的一端固定在水平面上的O点，并能绕O点以角速度ω逆时针匀速转动，拦阻杆间的夹角为120°．AB为拦阻杆转动平面下方的一段水平传送带，传送带以速度v0匀速运动，方向如图所示，拦阻杆能够拦阻传送带的长度为$\sqrt{3}$R．若参赛者从A端踏上传送带，在传送带上不能与拦阻杆相遇，顺利到达B端即为赢得比赛．则参赛者相对传送带的最小运动速度为（　　）
A．v=$\frac{3\sqrt{3}Rω+2π{v}_{0}}{2π}$B．v=$\frac{3\sqrt{3}Rω+4π{v}_{0}}{4π}$C．v=$\frac{3\sqrt{3}Rω-4π{v}_{0}}{4π}$D．v=$\frac{3\sqrt{3}Rω}{4π}$
5．线轴沿水平面作没有滑动的滚动，并且线端（A点）的速变为v，方向水平向右．以铰链固定于B点的木板靠在线轴上（如图所示），线轴的内、外半径分别为r和R．试确定木板的角速度ω与角α的关系．
12．如图所示，甲、乙传送带倾斜放置，并以相同的恒定速率v逆时针运动，两传送带粗糙程度不同，但长度、倾角均相同．将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速释放，甲传送带上小物体到达底端B点时恰好达到速度v，乙传送带上小物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v，接着以速度v运动到底端B点．则小物体从A运动到B的过程中（　　）
A．小物体与甲传送带之间的动摩擦因数比与乙之间的小
B．两传送带对小物体做功相等
C．物体在甲传送带上的重力做功的平均功率比在乙上的大
D．两传送带因与小物体摩擦产生的热量相等
2．如图所示是某质点运动的v-t图象，则（　　） 
A．前2 s物体做匀加速运动，后3 s物体做匀减速运动
B．2～5 s内物体静止
C．前2 s和后3 s内速度的增量均为5 m/s
D．前2 s的加速度是2.5 m/s2，后3 s的加速度是1.5 m/s2
9．在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时（　　）
A．通过L1的电流为L2电流的2倍B．此时L1、L2和L3的电阻均为12Ω
C．L1消耗的电功率为0.75 WD．L1消耗的电功率为L2电功率的4倍
6．光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图（a）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，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图（b）所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长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，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2 s和4.0×10-3 s．用精度为1mm的刻度尺测量滑块的宽度为d，如图（c）所示．则：

（1）读得小滑块的宽度d=0.61cm；
（2）求得小滑块通过光电门1的速度v1=0.31m/s（保留两位有效数字）；
（3）为了测量滑块的加速度a，还需要测量的物理量是滑块从光电门1到光电门2所经历的时间t；或光电门1到光电门2之间的距离x．
7．关于位移和路程，下列四种说法中正确的是（　　）
A．两运动物体的位移大小均为30 m，这两个位移一定相同
B．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动
C．位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际通过的路线
D．做直线运动的两物体的位移x甲=3 m，x乙=-5 m，则x甲＞x乙

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