题目内容
4．
如图所示，有五根完全相同，电阻都为R的金属杆，其中四根固连在一起构成正方形闭合框架，正方向边长为L，固定在绝缘水平桌面上，另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好，匀强磁场垂直穿过桌面，磁感应强度为B，不计ab杆与框架的摩擦，当ab杆在外力F作用下以速度v匀速沿框架从左端向右端运动过程中（ ）| A． | ab杆产生的电动势不变，外力F保持不变 | |
| B． | 外力F先增大后减小 | |
| C． | 桌面对框架的水平作用力最小值Fmin=$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{2R}$ | |
| D． | 正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率 |
分析 ab切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab把金属框分为两部分，这两部分并联与ab构成闭合回路，由并联电路特点判断外电路电阻如何变化，然后应用安培力公式、平衡条件、电功率公式分析答题．
解答 解：AB、ab向右匀速运动，产生的感应电动势为E=BLv，是定值，ab可以看做电源，框架构成外电路，当ab运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，因此在ab运动过程中，外电路总电阻R先增大后减小，由I=$\frac{E}{{R}_{总}}$可知，电路电流先减小后增大，ab受到的安培力为FB=BIL，可知安培力先减小后变大，ab匀速运动，由平衡条件得：F=FB，所以外力F先减小后增大，故AB错误；
C、当ab棒在中间位置时电路电阻最大，此时总电阻为R总=R+$\frac{1}{2}×2R$=2R，感应电流为I=$\frac{BLv}{2R}$，
根据平衡条件可得桌面对框架的水平作用力最小值Fmin=FA=BIL=$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{2R}$，故C正确；
D、当ab在框架的中央时，内外电阻相等，除此之外，外电阻总是小于内电阻的，由P=I2R可知，当ab棒在正方形中间位置时，正方形框架的发热功率等于ab杆的发热功率，故D错误．
故选：C．
点评 本题是一道电磁感应与力学、电路知识的综合题，要掌握电磁感应与力学、电路的基本规律，如E=BLv、并联电路特点、欧姆定律、安培力公式、电功与电功率公式等等．本题的难点与解题关键是：知道ab杆是电源，框架是外电路，判断出外电阻先增大后减小．
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如图所示，在第一象限内有一正三角形区域的有界匀强磁场（未画出），方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T，一比荷为2×102C/kg的带正电粒子，从M点以v=200m/s的速度垂直x轴方向射入第一象限，粒子射出磁场时，速度方向恰好与OA直线垂直．不计粒子的重力，则：
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11．
如图所示，质量为M的薄木板静止在粗糙水平桌面上，木板上放置一质量为m的木块．已知m与M之间的动摩擦因数为μ，m、M与桌面间的动摩擦因数均为2μ．现对M施一水平恒力F，将M从m下方拉出，而m恰好没滑出桌面，则在上述过程中（ ）
如图所示，质量为M的薄木板静止在粗糙水平桌面上，木板上放置一质量为m的木块．已知m与M之间的动摩擦因数为μ，m、M与桌面间的动摩擦因数均为2μ．现对M施一水平恒力F，将M从m下方拉出，而m恰好没滑出桌面，则在上述过程中（ ）| A． | 水平恒力F一定大于3μ（m+M）g | |
| B． | m在M上滑动的时间和在桌面上滑动的时间相等 | |
| C． | M对m的冲量大小与桌面对m的冲量大小相等 | |
| D． | 若增大水平恒力F，木块有可能滑出桌面 |
9．
如图所示，匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸面内平行四边形，电场强度的方向与纸面平行，已知A、B两点的电势分别为φA=12V、φB=6V，则C、D两点的电势可能分别为（ ）
如图所示，匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸面内平行四边形，电场强度的方向与纸面平行，已知A、B两点的电势分别为φA=12V、φB=6V，则C、D两点的电势可能分别为（ ）| A． | 9V、18V | B． | 9V、15V | C． | 0V、6V | D． | 6V、0V |
16．一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
| A． | 该粒子可能做直线运动 | |
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14．
某物体放在粗糙的水平面上，初速为零，第一次用力F推，第二次用力F拉，如图所示：两次力F大小、物体位移X和θ角都相同，那么（ ）
某物体放在粗糙的水平面上，初速为零，第一次用力F推，第二次用力F拉，如图所示：两次力F大小、物体位移X和θ角都相同，那么（ ）| A． | 力F对物体做功相等 | |
| B． | 摩擦力对物体做功相等 | |
| C． | 发生相同位移X时力F的瞬时功率不等 | |
| D． | 发生相同位移X时所用时间不等 |