题目内容
18．
如图所示，宽度L=1m的足够长的U形金属光滑导轨水平放置，右端接有R=0.8Ω的电阻，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T．导轨上放置一根质量m=0.5kg、电阻r=0.2Ω的金属棒ab．用一水平向左的恒力F=5N的力使棒从静止开始沿导轨运动（棒始终与导轨接触良好且垂直，导轨及其余电阻不计，g取10m/s2）当ab的速度达到2m/s时，求：（1）此时刻ab 杆产生的感应电动势的大小；
（2）此时刻ab杆的加速度的大小；
（3）ab杆所能达到的最大速度是多少？
分析 （1）ab 杆产生的感应电动势的大小由公式E=BLv求解．
（2）结合闭合电路欧姆定律、安培力公式，根据牛顿第二定律求出加速度的大小．
（3）当ab棒的合力为零时，速度达到最大，根据平衡求出电流的大小，从而结合切割产生的感应电动势公式求出最大速度．
解答 解：（1）金属棒ab切割磁感线产生感应电动势
E=BLv=1×1×2V=2V
（2）由闭合电路欧姆定律：$I=\frac{E}{R+r}=2A$
ab棒所受的安培力 FA=BIL=2N
对导体棒受力分析，由牛顿第二定律可得：F-FA=ma
代入可得 a=6m/s2
（3）当F′安=F时，a=0，此时速度达到最大
其中${F'_安}=BI'L=\frac{{{B^2}{L^2}{V_m}}}{R+r}$
解得 vm=5m/s
答：
（1）此时刻ab 杆产生的感应电动势的大小是2V；
（2）此时刻ab杆的加速度的大小是6m/s2；
（3）ab杆所能达到的最大速度是5m/s．
点评 本题考查电磁感应与力学的综合，要能正确分析棒的运动情况，知道合力为零时，速度达到最大．
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8．
为判断列车的运动情况，小明将一个小球悬挂在列车的天花板上，小球相对于列车稳定时如图所示，由此可判断列车正在（ ）
为判断列车的运动情况，小明将一个小球悬挂在列车的天花板上，小球相对于列车稳定时如图所示，由此可判断列车正在（ ）| A． | 加速 | B． | 减速 | C． | 匀速 | D． | 静止 |
9．
如图所示，Q1、Q2是两个等量正电荷，固定在绝缘平面内，在其连线上有一光滑绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在区域同时存在一个匀强磁场，磁场方向如图所示，不计小球重力．从靠近Q2的图示某位置由静止释放小球，小球在整个运动过程中（ ）
如图所示，Q1、Q2是两个等量正电荷，固定在绝缘平面内，在其连线上有一光滑绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在区域同时存在一个匀强磁场，磁场方向如图所示，不计小球重力．从靠近Q2的图示某位置由静止释放小球，小球在整个运动过程中（ ）| A． | 速度一直增大 | B． | 加速度一直增大 | ||
| C． | 所受洛伦兹力大小一直变化 | D． | 所受洛伦兹力方向一直不变 |
6．两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示．从图线可判断（ ）
| A． | 两电阻阻值的关系是R1＞R2 | |
| B． | 电阻一定时，电流随着电压的增大而减小 | |
| C． | 电压相同时，通过R1的电流强度较大 | |
| D． | 两电阻串联接入电路时，R1消耗的功率小 |
13．
如图所示，在O点正下方有一个有理想边界的匀强磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，在O点正下方有一个有理想边界的匀强磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ ）| A． | A、B两点在同一水平线 | B． | A点高于B点 | ||
| C． | A点低于B点 | D． | 铜环将做等幅摆动 |
在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1A和12V．则这台电动机正常运转时输出功率为（ ）
如图所示，用电阻为R的硬导线做成一边长为L的方框．将方框放在绝缘的水平木板上，与木板最大的摩擦力为fm．在方框右半部加上均匀增加的竖直向下的磁场区域中，磁感应强度B=kt．求：