题目内容
3．
如图所示，水平面内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．求：（1）金属杆在磁场中运动时产生的感应电动势的大小E；
（2）金属杆进入磁场区域后，电阻消耗的电功率P．
分析 （1）根据牛顿第二定律和运动学公式求刚进入磁场时的速度，再根据法拉第电磁感应定律求切割电动势；
（2）进入磁场匀速运动受力平衡求出安培力，结合闭合电路欧姆定律求电流，然后由电功率的公式即可求出．
解答 解：（1）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma
刚进磁场时的速度：v0=at0
感应电动势为：E=Blv0
解得：$E=\frac{Bl{t}_{0}（F-μmg）}{m}$
（2）匀速运动受力平衡：F=μmg+BIl
回路电流为：I=$\frac{F-μmg}{Bl}$
电阻消耗的功率：P=EI=$\frac{{t}_{0}}{m}（F-μmg）^{2}$
答：（1）金属杆在磁场中运动时产生的感应电动势的大小是$\frac{Bl{t}_{0}（F-μmg）}{m}$；
（2）金属杆进入磁场区域后，电阻消耗的电功率是$\frac{{t}_{0}}{m}（F-μmg）^{2}$．
点评 本题是电磁感应中的力学问题，知道受力情况，要能熟练运用动力学方法求解金属棒进入磁场时的速度．要知道安培力与速度成正比，都是常用的方法，这些思路要熟悉．
练习册系列答案
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14．把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察（甲图），可以看到悬浮在液体中的小炭粒（乙图）的运动，追踪3个小炭粒的运动，每隔30s把炭粒位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接起来（丙图）．以下说法不正确的是（ ）
| A． | 实验中可以观察到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动 | |
| B． | 温度越高，可以观察到小炭粒的无规则运动越剧烈 | |
| C． | 悬浮在液体中小炭粒的这种无规则运动叫布朗运动 | |
| D． | 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 |
11．
木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ）
木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ）| A． | a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒 | |
| B． | a尚未离开墙壁前，a和b系统（包括弹簧）的机械能不守恒 | |
| C． | a离开墙壁后，a、b系统（包括弹簧）机械能守恒 | |
| D． | a离开墙壁后，a、b各自的动量改变量的大小相等，方向相反 |
如图所示，在山体下的水平地面上有一静止长木板，某次山体滑坡，有石块从山坡上滑下后，恰好以速度v1滑上长木板，石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，且石块始终不滑出木板，下面给出了石块在长木板上滑行的v-t图象，其中正确的是（ ）
15．
如图所示表示一交变电流随时间变化的图象，其中，从t=0开始的每个$\frac{1}{2}$T时间内的图象均为半个周期的正弦曲线．求此交变电流的有效值为（ ）
如图所示表示一交变电流随时间变化的图象，其中，从t=0开始的每个$\frac{1}{2}$T时间内的图象均为半个周期的正弦曲线．求此交变电流的有效值为（ ）| A． | $\sqrt{2}$A | B． | $\frac{3}{{\sqrt{2}}}$A | C． | 3A | D． | $\sqrt{5}$A |
12．
在2010年广州亚运会，我国选手刘翔（如图）以13秒9的成绩夺得男子110米栏金牌，同时刷新他创造该项目的亚运记录．赛后通过录像分析测得刘翔在跨第五个栏时的速度是9.02m/s，下列说法正确的是（ ）
在2010年广州亚运会，我国选手刘翔（如图）以13秒9的成绩夺得男子110米栏金牌，同时刷新他创造该项目的亚运记录．赛后通过录像分析测得刘翔在跨第五个栏时的速度是9.02m/s，下列说法正确的是（ ）| A． | 13秒9指的是时间 | |
| B． | 13秒9指的是时刻 | |
| C． | 刘翔从起跑到第五个栏的平均速度一定为4.51m/s | |
| D． | 刘翔从起跑到第五个栏的平均速度-定比跑完全程的平均速度小 |
如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道ABC，其中AB是长为2R的水平直轨道，BC是圆心为O、半径为R的半圆弧轨道，两轨道相切于B点．在水平向左的恒定拉力F作用下，一质量为m的小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除拉力．已知小球经过最高点C时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，已知重力加速度大小为g．求：