题目内容
15．
如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，导线MN和PQ足够长，间距为0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0Ω，接在NQ间的电阻R=4.0Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计．若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做匀速直线运动，不计导体棒与导线框间的摩擦．求：（1）通过电阻R的电流大小和方向？
（2）电压表的示数为多少？
（3）若某一时刻撤去水平外力，则从该时刻起，在导体棒运动1.0m的过程中，通过导体棒的电荷量为多少？
分析 （1）导体棒ab切割磁感线产生感应电流，由E=BLv求出导体棒产生的感应电动势，由欧姆定律求解感应电流的大小．根据右手定则判断ab中产生的感应电流方向，再分析通过电阻R的电流方向．
（2）电压表测量电阻R两端的电压．根据串联电路电压的分配求解电阻R两端的电压．
（3）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流与电量的关系式求解通过导体棒的电荷量．
解答 解：
（1）导体棒产生的感应电动势E=BLv=0.2×0.5×2=0.2V
通过R的电流大小为 I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{0.2}{4+1}$A=0.04A
根据右手定则判断得知，ab中产生的感应电流方向是：b→a，则通过电阻R的电流方向N→Q．
（2）电阻R两端的电压为 U=IR=0.04×4V=0.16V，则电压表的示数为0.16V．
（3）由E=$\frac{△Φ}{△t}$，I=$\frac{E}{R+r}$，q=I△t得，通过导体棒的电荷量为 q=$\frac{△Φ}{R+r}$=$\frac{BLS}{R+r}$=$\frac{0.2×0.5×1}{4+1}$C=0.02C
答：
（1）通过电阻R的电流方向N→Q．
（2）电压表的示数为0.16V．
（3）若某一时刻撤去水平外力，从该时刻起，在导体棒运动1.0m的过程中，通过导体棒的电荷量为0.02C．
点评 本题是电磁感应与电路知识的综合，要掌握电磁感应和电路的基本规律．对于电磁感应中复杂的电路问题常常要画等效电路研究．
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10．
铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ（如图），弯道处的圆弧半径为R，质量为m的火车转弯时速度等于$\sqrt{Rgtgθ}$，则（ ）
铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ（如图），弯道处的圆弧半径为R，质量为m的火车转弯时速度等于$\sqrt{Rgtgθ}$，则（ ）| A． | 内、外轨对车轮轮缘均无侧向挤压 | |
| B． | 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 | |
| C． | 这时铁轨对火车的支持力等于$\frac{mg}{cosθ}$ | |
| D． | 这时铁轨对火车的支持力大于$\frac{mg}{cosθ}$ |
20．在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能，那么可以肯定（ ）
| A． | 水平拉力相等 | B． | 两物块质量相等 | ||
| C． | 两物块速度变化相等 | D． | 水平拉力对两物块做功相等 |
4．下列说法中正确的是（ ）
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| B． | 放射性元素一次衰变可同时产生 α射线和 β射线 | |
| C． | 氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大 | |
| D． | 放射性元素发生β衰变，新核的化学性质不变 | |
| E． | 当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出． |
5．
如图所示，绝缘大环被固定在竖直平面，另有一质量为m、带电量为+q的光滑小环套在大环上，并通过轻质弹簧系在大环的顶点A．若在大环环心位置放置另一带正电的点电荷后，小环恰好对大环无弹力，则弹簧的状态及两电荷间的电场力大小为（ ）
如图所示，绝缘大环被固定在竖直平面，另有一质量为m、带电量为+q的光滑小环套在大环上，并通过轻质弹簧系在大环的顶点A．若在大环环心位置放置另一带正电的点电荷后，小环恰好对大环无弹力，则弹簧的状态及两电荷间的电场力大小为（ ）| A． | 伸长，2mg | B． | 压缩，mg | C． | 伸长，mg | D． | 压缩，2mg |