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18.如图所示,水平传送带以恒定速度v1沿顺时针方向转动,传送带的右端有一与传送带等高的光滑水平台,一滑块从水平台以速度v2水平向左滑上传送带,关于滑块在传送带上的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.滑块可能一直做匀减速运动
B.滑块一定先做匀减速运动,再做匀加速运动,直到离开传送带
C.滑块离开传送带的速度不可能大于v1
D.滑块离开传送带的速度不可能大于v2

分析 物体由于惯性冲上皮带后,受到向右的滑动摩擦力,若传送带较短,滑块将一直做匀减速运动;
若传送带足够长,滑块先做匀减速运动,再做匀加速运动,然后分v1大于、等于、小于v2三种情况分析.

解答 解:AB、若传送带较短,滑块滑到最左端时的速度不为零,所以滑块可能一直做匀减速运动,故A正确,B错误;
CD、若传送带足够长,物体减速向左滑行,直到速度减为零,然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速,直到离开传送带,
①如果v1>v2,物体会一直加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v′2=v2
②如果v1<v2,物体会先在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于传送带速度时,物体还在传送带上,之后不受摩擦力,故物体与传送带一起向右匀速运动,有v′2=v1
③如果v1=v2,物体同样会一直加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v′2=v2故④错误;故C错误,D正确.
故选:AD.

点评 本题主要考查牛顿第二定律的应用,滑块的运动情况主要取决于传送带的长度,关键是对于滑块返回的过程分析,滑块可能一直加速,也有可能先加速后匀速运动.

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(1)若t时刻速度为v,经历极短的时间△t后,导体棒速度增加了△v,则t时刻通过导体棒的电流I为多大?
(2)求导体棒下滑的加速度
(3)随导体棒的加速下滑,电容器储存的电荷量越大,电容器内匀强电场的场强越大,电容器储存的电场能越大,若某时刻电容器储存的电荷量的大小为Q,则此时储存在电容器中的电场的能量有多大?

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13.如图甲所示,一刚性矩形金属线框从高处自由下落,刚好匀速进入一匀强磁场区域,然后穿出磁场区域,已知线圈质量为m,电阻为R,长为l1,宽为l2,磁感应强度为B,磁场区域高度为d,假设线框运动过程中不翻转,整个过程不计空气阻力.

(1)若l2<d,试计算线框刚进入磁场时的速度大小,同时分析线框完全在磁场中做何种运动?
(2)若l2=d,试分析线框刚进入磁场到刚好完全离开磁场的过程中能量是如何转化的?通过分析、推导说明此过程中能量转化是守恒的.
(3)若将线框改为长度为a的金属棒,如图乙所示,金属棒由静止释放进入磁场,假设金属棒能保持水平状态穿过磁场,分析说明金属棒在磁场中产生感应电动势的原因并推导感应电动势E与瞬时速度v的关系式.

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3.如图所示,从放射源P放射出一束带电荷量为+q、质量为m(不计重力)、速率不同的带电粒子,从小孔Q垂直于N板进入N板右侧的匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ=45°,小孔Q到板的下端C的距离为L,已知速率最大的粒子恰好垂直打在CD板上,则下列说法正确的是(  )
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C.粒子在从磁场中运动的最长时间为$\frac{πm}{4qB}$
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