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    16．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2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和R2的阻值均相等，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，受到安培力的大小为F．此时（　　）
    A．电阻R1消耗的热功率为$\frac{Fv}{3}$
    B．电阻R2消耗的热功率为$\frac{Fv}{6}$
    C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ
    D．整个装置消耗的机械功率为μmgvcos θ

    分析 电阻R1、R2并联与导体棒串联．由感应电动势公式E=BLv、欧姆定律、安培力公式，推导安培力与速度的关系式．由功率公式电阻的功率、热功率及机械功率．

    解答 解：A、设ab长度为L，磁感应强度为B，电阻R1=R2=R．电路中感应电动势E=BLv，ab中感应电流为：I=$\frac{E}{R+\frac{R}{2}}$=$\frac{2BLv}{3R}$，ab所受安培力为：F=BIL=$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}v}{3R}$…①，
    电阻R1消耗的热功率为：P1=（$\frac{1}{2}$I）2R=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{9R}$…②，
    由①②得，P1=$\frac{1}{6}$Fv，电阻R1和R2阻值相等，它们消耗的电功率相等，则P1=P2=$\frac{1}{6}$Fv，故A错误，B正确．
    C、整个装置因摩擦而消耗的热功率为：Pf=fv=μmgcosα•v=μmgvcosα，故C正确；
    D、整个装置消耗的机械功率为：P3=Fv+P2=（F+μmgcosα）v，故D错误．
    故选：BC．

    点评 解决本题是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的表达式，结合功率公式和功能关系进行分析．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    7．如图所示，两根足够长的直金属MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．
    （1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，ab杆中的电流及其加速度的大小；
    （2）求在下滑过程中ab杆可达到的最大速度．
    （3）从开始下滑到达到最大速度的过程中，棒沿导轨下滑了
    距离s，求整个装置生热多少．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．如图甲所示，水平足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=0.3m，导轨电阻忽略不计，与水平面夹角为37°，其间连接有阻值R=0.8Ω的固定电阻，开始时，导轨上固定着一质量为m=0.01kg，电阻r=0.4Ω的金属杆ab，整个装置处于斜面磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向上，现用一平行金属导轨面的外力F向上拉金属杆ab，使之由静止开始运动，把通过电压表采集器的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系，如图乙所示，求：
    （1）金属杆0.8s内通过的位移；
    （2）0.8s末拉力F的瞬时功率；
    （3）0.8s捏R上产生的热量是0.006J，则外力F做的功是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．一根长为L=0.625m的细绳，一端拴一质量为m=0.4kg的小球，使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动．求：
    （1）试确定到达最高点时向心力的最小值；
    （2）小球通过最高点时的最小速度；
    （3）若小球以速度v=3.0m/s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大；
    （4）若小球以v=3.0m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．如图所示，正方形闭合导线框从距磁场区域边界高度为h处自由下落，恰可匀速进入磁场区．若导线框的质量为m、边长为L，总电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框进入磁场区的过程中，线框平面始终与磁场方向垂直．则高度h为$\frac{{m}^{2}g{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$．则该导线框进入磁场的过程中流过导线某一横截面的电量Q=$\frac{B{L}^{2}}{R}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．如图，两平行的光滑金属导轨位于同一水平面上，相距l=2m左端与一电阻R=4Ω相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B=2T，方向竖直向下．一质量为m=2Kg的导体棒置于导轨上，在水平外力F作用下沿导轨以速度v=2m/s匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．导轨和导体棒的电阻均可忽略．求
    （1）水平外力F的大小；
    （2）电阻R消耗的功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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    A．2017年4月8日，木星的线速度小于地球的线速度
    B．2017年4月8日，木星的角速度等于地球的角速度
    C．2017年4月8日，木星又回到了该位置
    D．2017年4月8日，木星还没有回到该位置

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