题目内容
6．
如图所示，两根足够长、电阻不计且相距L=0.2m的平行光滑金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶端接有一盏额定电压U=4V的小灯泡，两导轨间有一磁感应强度大小B=5T、方向垂直斜面向上的匀强磁场．今将一根长为L、质量m=0.2kg、电阻r=1.0Ω的金属棒MN垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放，金属棒与导轨接触良好，已知金属棒下滑到速度稳定时，小灯泡恰能正常发光，重力加速度g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则（ ）| A． | 金属棒刚开始运动时的加速度大小为10 m/s2 | |
| B． | 金属棒稳定下滑时的速度大小为5.2m/s | |
| C． | 金属棒稳定下滑时金属棒两端的电势差UMN为5.2 V | |
| D． | 金属棒稳定下滑时，重力做功功率等于小灯泡的热功率 |
分析 金属棒刚开始运动时，安培力为零，结合牛顿第二定律求出金属棒的加速度．当金属棒稳定时，加速度为零，结合平衡，以及灯泡两端的电压大小，联立求出金属棒稳定时的速度．金属棒稳定下滑时金属棒两端的电势差等于灯泡两端的电压，结合能量守恒分析重力功率和小灯泡功率之间的关系．
解答 解：A、金属棒刚开始运动时，速度为零，感应电动势为零，安培力为零，根据牛顿第二定律得，a=$\frac{mgsinθ}{m}=gsinθ=10×0.6m/{s}^{2}$=6m/s2，故A错误．
B、当金属棒稳定时，做匀速直线运动，有：$mgsinθ=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，$\frac{BLv}{R+r}R=4$，联立解得v=5.2m/s，灯泡的电阻R=$\frac{10}{3}Ω$，故B正确．
C、金属棒稳定下滑时金属棒两端的电势差等于灯泡两端的电压，为4V，故C错误．
D、金属棒稳定下滑时，根据能量守恒知，重力做功的功率等于整个回路产生的热功率，故D错误．
故选：B．
点评 本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁学知识和力平衡知识．知道金属棒匀速下滑时，重力做功等于整个回路产生的热量．
练习册系列答案
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3．
水平长直轨道上紧靠放置n个质量为m可看作质点的物块，物块间用长为l的细线连接，开始处于静止状态，轨道动摩擦力因数为μ．用水平恒力F拉动1开始运动，到连接第n个物块的线刚好拉直时整体速度正好为零，则（ ）
水平长直轨道上紧靠放置n个质量为m可看作质点的物块，物块间用长为l的细线连接，开始处于静止状态，轨道动摩擦力因数为μ．用水平恒力F拉动1开始运动，到连接第n个物块的线刚好拉直时整体速度正好为零，则（ ）| A． | 拉力F所做功为nFl | B． | 系统克服摩擦力做功为$\frac{n（n-1）μmgl}{2}$ | ||
| C． | F＞$\frac{nμmg}{2}$ | D． | （n-1）μmg＜F＜nμmg |
在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动．如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数为μ=0.5，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2．
如图所示，固定斜面长为L，倾角为37°、斜面顶端固定有轻质光滑的定滑轮，放在斜面底端的物体A（可视为质点）通过轻质细绳绕过定滑轮连挂另一物体B（可视为质点），已知B物体质量是A物体质量的3倍，最初物体在外力作用下处于静止状态，此时B物体与水平地面的距离为$\frac{L}{2}$，已知物体A与斜面之间的动摩擦因数为0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，从静止开始释放物体，求：
如图18所示，两平行金属导轨位于同一水平面上相距L=1m，左端与一电阻R=0.1Ω相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.1T，方向竖直向下．一质量为m=0.2kg，的导体棒置于导轨上，现施加一水平向右的恒力F=1N，使导体棒由静止开始向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度大小为g，导体棒和导轨电阻均可忽略．求
18．
一圆锥开口向上竖直放置，让一小钢球沿光滑内壁做水平方向的匀速圆周运动，如图所示．由于空气阻力的作用，小钢球运动的圆平面会很缓慢地降低，则下列关于小钢球的变化情况正确的是（ ）
一圆锥开口向上竖直放置，让一小钢球沿光滑内壁做水平方向的匀速圆周运动，如图所示．由于空气阻力的作用，小钢球运动的圆平面会很缓慢地降低，则下列关于小钢球的变化情况正确的是（ ）| A． | 角速度逐渐增大，向心加速度不变 | |
| B． | 角速度逐渐减小，向心加速度逐渐增大 | |
| C． | 向心力减小，线速度增大 | |
| D． | 向心力不变，线速度减小 |
15．矩形线圈绕垂直于运强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
| A． | 当线框位于中性面时，线框的磁通量最大，磁通量变化最快 | |
| B． | 线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零 | |
| C． | 当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 | |
| D． | 每当线框绕轴每转动一周，感应电流方向就改变一次 |
同学们用如图所示的实验装置来研究平抛运动．图中水平放置的底板上竖直固定有M板和N板，M板上部有一个$\frac{1}{4}$圆弧形轨道，A为最高点，0为最低点，0点处切线水平；N板上固定有很多个圆环，圆环直径略大于小球．将小球从A点由静止释放，小球运动到0点飞出后无阻碍地通过各圆环中心，最后落到底板上．以0点为坐标原点，过0点的水平切线方向为x轴，竖直向下方向为y轴，把各个圆环的中心水平投影到N板上，即得到小球运动轨迹上的点P1、P2、P3…