【题目】如图，ab和cd为质量m=0.1kg、长度L=0.5m、电阻R=0.3Ω的两相同金属棒，ab放在半径分别为r1=0.5m和r2=1m的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为B=0.2T竖直向上的匀强磁场中；cd跨放在间距也为L=0.5m、倾角为
的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度也为B=0.2T方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计。ab在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使cd在倾斜导轨上保持静止。ab与两圆环导轨间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度为g=10m/s2。求：
（1）从上向下看ab应沿顺时针还是逆时针方向转动？
（2）ab转动的角速度大小；
（3）作用在ab上的外力的功率。
【答案】(1) 顺时针 (2)
(3) 
【解析】试题分析：（1）从上往下看，ab应沿顺时针方向转动
（2）对cd进行受力分析可知：mgsinθ=BIL
代入数据可得：流过ab和cd的电流I=
=
A=5A
根据闭合电路欧姆定律，ab产生的感应电动势E=I×（2R）=5×2×0．3V=3V
Ab切割磁感线产生感应电动势E=BLV
所以E=BL×
代入数据可得:E=
所以：ω=" 40" rad/s
（3）从能量转化和守恒的角度看，作用在ab棒上的外力对ab棒做功的功率，在数值上应等于ab棒克服摩擦力做功的功率与回路产生的电功率之和：
所以：P=fava+fbvb+IE．
其中：fa=fb=
va=ωr1=40×0．5m/s=20m/s
vb=ωr2=40×1．0m/s=40m/s
所以P=0．25×20 W +0．25×40 W +5×3 W ="30" W
同步练习强化拓展系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】竖直上抛的物体，上升阶段与下降阶段都作匀变速直线运动，它们的加速度都等于自由落体加速度。一个竖直上抛运动，初速度是30 m/s，经过2.0 s、3.0 s、4.0 s，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？各秒末的速度分别是多大？（g取10 m/s2）
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【题目】如图为振幅、频率相同的两列横波在t=0时刻相遇时形成的干涉图样，实线与虚线分别表示波峰和波谷，已知两列波的振幅均为5cm，波速和波长均为1m/s和0.4m。下列说法正确的是（ ）
A. P点始终处于波谷位置
B. R、S两点始终处于静止状态
C. Q点在t=0.1s时刻将处于平衡位置
D. 从t=0到t=0.2s的时间内，Q点通过的路程为20cm
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【题目】小滑块从A处由静止开始沿斜面下滑，经过静止的粗糙水平传送带后以速率v0离开C点．如图所示，若传送带转动而其他条件不变，下列说法正确的是( )
A. 若沿顺时针方向转动，滑块离开C点的速率仍为v0
B. 若沿顺时针方向转动，滑块离开C点的速率可能大于v0
C. 若沿逆时针方向转动，滑块离开C点的速率一定为v0
D. 若沿逆时针方向转动，滑块离开C点的速率可能小于v0
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【题目】如图所示，阴极K用极限波长λ。=0．66 μm的金属铯制成的，用波长λ=0．50μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A板电压比阴极高出2．5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0．64μA，求：
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；
(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。
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【题目】某实验小组用图甲所示的电路研究a、b两种单色光的光电效应规律，通过实验得到的光电流I与电压U的关系如图乙所示。则（ ）
A. a、b两种光的频率γa＜γb
B. 金属K对a、b两种光的逸出功Wa＞Wb
C. a、b两种光照射出的光电子的最大初动能Eka=Ekb
D. a、b两种光对应的遏止电压Ua＞Ub
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【题目】煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。以下说法正确的是（ ）
A. 如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯
B. 如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯
C. 如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定
D. 只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹
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【题目】在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是________．
A.增大入射光的强度，光电流增大
B.减小入射光的强度，光电效应现象消失
C.改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应
D.改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
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【题目】如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O 点（图中未标出）。物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点，拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动，经O 点到达B 点时速度为零。重力加速度为g。则上述过程中（ ）
A. 物块在 A点时，弹簧的弹性势能等于
B. 物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
C. 经 O点时，物块的动能小于
D. 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能
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