题目内容
16．
如图所示为一电阻、摩擦均可以忽略的水平放置的足够长导体线框，线框的两平行导线的间距为L，线框通过开关与一带电为±Q的电容器C（电容器两端的电势差为U=$\frac{Q}{C}$）以及电阻R0串联．在导体框上有一可以自由移动的质量为m、电阻为R的导体棒．设整个系统处于均匀的B中，磁场与线框平面垂直，如图所示．若把开关K置于连通位置，电容器将通过回路放电，导体棒将在磁场中开始运动．若忽略各接触点的电阻，则导体棒运动的最大加速度为$\frac{QBL}{mCR}$，最终速度值为0．
分析 开关闭合瞬间，通过导体棒的电流最大，安培力最大，则加速度最大，根据牛顿第二定律求解加速度大小；导体棒运动过程中产生感应电动势，最终导体棒会静止下来．
解答 解：开关K置于连通位置瞬间，通过导体棒的电流最大，安培力最大，则加速度最大，
通过导体棒的电流强度大小为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{Q}{CR}$，
根据牛顿第二定律可得BIL=ma，
解得a=$\frac{QBL}{mCR}$；
以后导体棒运动过程中切割磁感应线产生感应电动势阻碍导体棒的运动，最终导体棒会静止下来．
故答案为：$\frac{QBL}{mCR}$，0．
点评 对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解．
练习册系列答案
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13．
如图所示，在一方向沿纸面的匀强电场中，用一绝缘细线系一带正电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当细线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球能处于平衡状态，匀强电场的电场强度大小和方向可能为（ ）
如图所示，在一方向沿纸面的匀强电场中，用一绝缘细线系一带正电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当细线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球能处于平衡状态，匀强电场的电场强度大小和方向可能为（ ）| A． | 电场强度大小为$\frac{mg}{q}$，方向竖直向上 | |
| B． | 电场强度大小为$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向右 | |
| C． | 电场强度大小为$\frac{{\sqrt{3}mg}}{q}$，方向水平向右 | |
| D． | 电场强度大小为$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向左 |
7．
如图所示，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l．匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q．线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g．则下列说法正确的是（ ）
如图所示，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l．匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q．线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g．则下列说法正确的是（ ）| A． | 线框cd边进入磁场时所受安培力与ab边进入磁场时所受安培拉大小不等 | |
| B． | 线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的2倍 | |
| C． | 线框cd边产生的感应电流是ab边感应电流的二倍 | |
| D． | 磁场上下边界间的距离H=$\frac{Q}{mg}$+28l |
4．
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，固定电阻R1=R和R2=2R与导轨相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1的阻值相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，导体棒受到的安培力的大小为F，此时（ ）
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，固定电阻R1=R和R2=2R与导轨相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1的阻值相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，导体棒受到的安培力的大小为F，此时（ ）| A． | 电阻R1消耗的热功率为$\frac{2FV}{5}$ | |
| B． | 电阻R2消耗的热功率为$\frac{2FV}{15}$ | |
| C． | 导体棒克服摩擦力的功率为μmgv | |
| D． | 导体棒机械能损失的功率为（F+umgcosθ）v |
11．
将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R（m），让它在磁感应强度为B（T）、方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动，转速为n（r/s）．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P（W）的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则灯泡的电阻为（ ）
将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R（m），让它在磁感应强度为B（T）、方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动，转速为n（r/s）．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P（W）的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则灯泡的电阻为（ ）| A． | $\frac{（2π{R}^{2}nB）^{2}}{P}$ | B． | $\frac{{π}^{4}{R}^{4}{n}^{2}{B}^{2}}{2P}$ | C． | $\frac{2（π{R}^{2}nB）^{2}}{P}$ | D． | $\frac{π（{R}^{2}nB）^{2}}{2P}$ |
1．凸透镜的主轴上有一点光源S，当S由距透镜为焦距的三倍处移动到为焦距1.5倍处的过程中，物像间距离的变化情况是（ ）
| A． | 一直减小 | B． | 一直增加 | C． | 先增加后减小 | D． | 先减小后增加 |
如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨MN和PQ水平放置，MP间接有阻值为R的电阻，导轨相距L，空间有竖直向下的匀强磁场．质量为m，电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN向右的水平力拉动CD从静止开始运动，拉力的功率恒定为P．经过时间t导体棒CD达到最大速度v0．
如图所示，在车厢顶上吊一个小球，质量为M，小球悬线与竖直方向夹角α，行车速度方向如图所示，质量为m的物体相对车厢静止，则
如图（a）所示，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v0=$\frac{q{U}_{0}T}{3dm}$不断射入，所有粒子不会撞到金属板且在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响．试求：