题目内容

【题目】如图所示，两平行的金属导轨安装在竖直面上，导轨间距为L、足够长，下部条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直，上部条形匀强磁场的宽度为2d，磁感应强度大小为B0，方向平行导轨平面向下，在上部磁场区域的上边缘水平放置导体棒(导体棒与导轨绝缘)，导体棒与导轨间存在摩擦，动摩擦因数为μ。长度为2d的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m，置于导轨上，导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未图出），线框的边长为d（d<L），下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到下部磁场区域的下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨接触并且相互垂直。重力加速度为g。

求：

（1）装置刚开始时导体棒受到安培力的大小和方向；

（2）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；

（3）线框第一次穿出下方磁场下边时的速度；

【答案】（1）F=IB0L，方向垂直直面向里（2）Q=4mgd-2μIB0Ld-IBLd（3）

【解析】

（1）安培力大小为F=B0IL，方向：垂直纸面向里；
（2）设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，由动能定理：

mg（4d）-（Q+BILd+μB0IL×2d）=0
解得： Q=4mgd-2μIB0Ld-IBLd
（3）设线圈刚离开磁场下边界时的速度为v1，则接着向下运动2d，由动能定理：

mg（2d）-BILd=0-mv12
解得；v1＝

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示，粗糙水平面上有一个长L=lm、质量M=3kg的长木板，木板上表面左半部分粗糙，右半部分光滑，木板与地面间的动摩擦因数。质量m=lkg的物块放置在木板的右端，物块与木板左半部分的动摩擦因数。在木板右端施加如图乙所示的水平拉力，g取。求：

⑴木板刚开始运动时的加速度大小；

⑵物块运动多长时间后与木板速度相同；

⑶经过t=2.5s物块运动的位移大小。

【题目】如图，在水平向右的匀强电场中有一固定点O，用一根长度L=0.4m的绝缘细线把质量m=0.1kg、电量q=7.5×10-4C的带正电小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°，现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，取g = 10m/s2，cos37°= 0.8，sin37°= 0.6；

求：（1）匀强电场的场强大小；

（2）小球运动通过最低点C时的速度大小；

（3）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小．

【题目】图（甲）为手机及无线充电板,图（乙）为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，总电阻（含所接元件）为R，若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1增加到B2。下列说法正确的是（ ）

A. 在t1到t2时间内，c点的电势高于d点的电势

B. 在t1到t2时间内，受电线圈通过的电量为

C. 若只增加送电线圈匝数，可使c、d之间的电压减小

D. 受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关

【答案】BC

【解析】根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向俯视为顺时针，受电线圈中感应电流方向由c到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A错误；根据法拉第电磁感应定律可得： ，根据欧姆定律可得： ，通过的电荷量为： ，联立可得： ，故B正确；若只增加送电线圈匝数，相当于增大变压器的原线圈匝数，所以c、d之间的电压减小，故C正确；受电线圈是通过电磁感应获得能量的，所以受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关，故D错误。所以BC正确，AD错误。

【题型】多选题
【结束】
15

【题目】以下有关物理学史的说法正确的有（ ）

A. 爱因斯坦首先发现了光电效应，并做出了解释。

B. 法拉第第一个提出了场的概念，并用电场线来描述场的强弱和方向

C. 玻尔提出的原子理论认为原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量。

D. 根据玻尔理论，一个处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中，最多可放出6种频率不同的光子。

【题目】如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．理想电压表V1、V2示数为 U1、U2，其变化量的绝对值分别为△U1和△U2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为△I．当滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化）

A. 小灯泡L3变暗，L1、L2变亮

B.

C. 不变

D. 不变

【题目】为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度v0＝4.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50．（g＝10m/s2、sin37°＝ 0.60、cos37° ＝0.80）

⑴求小物块到达A点时速度。

⑵要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？

⑶为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？

【题目】宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示．若AO＞OB，则（ ）

A. 星球A的质量一定大于B的质量

B. 星球A的线速度一定大于B的线速度

C. 双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大

D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大

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A.若仅将带正电的粒子换长带负电的粒子，也能直线通过

B.若只增大两板间距到一定程度时可使铅蓄电池处于充电状态

C.若将滑动变阻器触头P向a端滑动，可提高C板的电势

D.若只减小入射粒子的速度，可使铅蓄电池处于充电状态

【题目】跳伞运动员做低空跳伞表演，离地面179m离开飞机后先做自由落体运动，当自由下落80m时打开降落伞，伞张开后做匀减速运动，跳伞运动员到达地面时速度为4m/s，g=10m/s2求：

（1）伞张开后运动员的加速度为多大？

（2）运动员离开飞机后，经过多少时间才能到达地面。

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