题目内容
20．
如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.50m，左端接一电阻R=0.10Ω，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.40T，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；
（2）回路中感应电流的大小；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平力F的大小．
分析 （1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度B、长度L、速度v，根据公式E=BLv求出感应电动势；
（2）ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小；
（3）ab棒做匀速运动，水平外力F与安培力平衡，根据安培力公式F=BIL求解．
解答 解：（1）根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为：
E=Blv=0.40×0.50×4.0 V=0.8 V
根据右手定则可知，电流由b到a，因导体棒视为电源，故a端电势高；
（2）感应电流大小为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.8}{0.1}$=8 A
（3）由于ab棒受安培力为：F=BIL=0.4×8×0.5N=1.6 N，故由平衡条件知外力的大小也为1.6N．
答：（1）ab棒中感应电动势的大小是0.8V；a端电势高；
（2）回路中感应电流的大小是8A；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小是1.6N．
点评 本题是电磁感应、电路和磁场知识的综合，关键要掌握电磁感应与电路的基本规律，并能熟练运用．同时明确导体棒受力平衡，拉力与安培力等大反向．
练习册系列答案
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17．从古至今，光作为人类生存的必不可少的元素，其作用一直为人们所重视．如何充分利用光，为人类创造一个良好的生活环境，并为人类的可持续发展做出贡献，已成为一个重要的研究课题．以下关于光的说法正确的是（ ）
| A． | 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光线和折射光线都是偏振光，光的偏振现象说明光是横波 | |
| B． | 在同一种均匀物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越快 | |
| C． | 激光具有高度的相干性、平行度好、亮度高的特点 | |
| D． | 光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为载体传递信息 | |
| E． | 光是从物质的原子中发射出来的．红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发产生的，γ射线是原子的内层电子受到激发产生的，伦琴射线是原子核受到激发产生的 |
如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻，两导轨在同一平面内，与水平面的夹角为θ=30°，质量为m=0.2kg，长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨，使其从靠近电阻处由静止开始下滑，已知靠近电阻处到底端距离为S=7.5m，导体棒电阻为r=1Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒从开始滑动一直运动到底端的v-t图象如乙图所示．求：
8．
如图所示，猴子的质量为m，开始时猴子停在用绳悬吊的质量为M的木杆下端，当绳子突然断开时，猴子沿木杆以加速度a（相对地面）向上加速爬行，则此时木杆相对地面的加速度大小为（ ）
如图所示，猴子的质量为m，开始时猴子停在用绳悬吊的质量为M的木杆下端，当绳子突然断开时，猴子沿木杆以加速度a（相对地面）向上加速爬行，则此时木杆相对地面的加速度大小为（ ）| A． | g | B． | $\frac{M}{m}$g | C． | g+$\frac{m}{M}$（g+a） | D． | $\frac{M+m}{M}$g |
如图所示，在水平面上固定有两平行长直导轨，右端接一电阻R=1.2Ω，导轨内有一方向竖直向上，磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场，磁场区域为曲线方程y=sin（$\frac{π}{4}$x）（x、y的单位均为m）与x轴所围的空间，其中0≤x≤4m，一质量m=0.2kg，电阻r=0.3Ω、长度大于1m的金属棒ab垂直搁在导轨上并在水平拉力作用下从x=0处以速度v=3m/s沿x轴正方向做匀速直线运动，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，导轨电阻不计，取g=10m/s2，求：
5．
如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是（ ）
如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是（ ）| A． | 物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 | |
| B． | 弹簧的劲度系数为7.5 N/cm | |
| C． | 物体的质量为2 kg | |
| D． | 物体的加速度大小为15 m/s2 |
12．重力不计的带电粒子垂直于匀强磁场方向射入匀强磁场，粒子将在匀强磁场中做（ ）
| A． | 匀速直线运动 | B． | 匀速圆周运动 | C． | 平抛运动 | D． | 匀减速直线运动 |
9．
如图所示，A、B两点在同一条竖直线上，B、C两点在同一条水平线上．现将甲、乙、丙三个小球分别从A、B、C三点水平抛出，若三个小球同时落在水平面上的D点，则以下关于三个小球运动的说法正确的是（ ）
如图所示，A、B两点在同一条竖直线上，B、C两点在同一条水平线上．现将甲、乙、丙三个小球分别从A、B、C三点水平抛出，若三个小球同时落在水平面上的D点，则以下关于三个小球运动的说法正确的是（ ）| A． | 三个小球在空中的运动时间一定是t乙=t丙＞t甲 | |
| B． | 甲小球先从A点抛出，丙小球最后从C点抛出 | |
| C． | 三个小球抛出时的初速度大小一定是v甲＞v乙＞v丙 | |
| D． | 从A、B、C三点水平抛出的小球甲、乙、丙落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ丙＞θ乙＞θ甲 |
如图所示，现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r1，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10-34J•s，rn=n2r1，n为量子数，则：