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    两根相距L=0.5m的足够长的金属导轨如图甲所示放置，他们各有一边在同一水平面上，另一边垂直于水平面。金属细杆ab、cd的质量均为m=0.05kg，电阻均为R=1.0Ω，它们与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下沿导轨向右运动时，从某一时刻开始释放cd杆，并且开始计时，cd杆运动速度随时间变化的图像如图乙所示（在0～1s和2~3s内，对应图线为直线。g=10m/s2）。求：


    （1）在0~1s时间内，回路中感应电流I1的大小；
    （2）在0～3s时间内，ab杆在水平导轨上运动的最大速度Vm；
    （3）已知1～2s内，ab杆做匀加速直线运动，写出1～2s内拉力F随时间t变化的关系式，并在图丙中画出在0～3s内，拉力F随时间t变化的图像。（不需要写出计算过程，只需写出表达式和画出图线）
    （1）1.2A（2）（3）
    （1）在0～1s时间内，cd杆向下做匀加速运动，由乙图可知：
         （1）   （1分）
    对cd杆进行受力分析，根据牛顿第二定律有

    在竖直方向上：          （2）    （1分）
    在水平方向上：        
       （3）   （2分）
    由（2）和（3）式可得：    （4）式 （2分）
    （2）在2～3s时间内，cd杆向下做匀减速运动时，由乙图可知：
         （5）式     （2分）
    对cd杆进行受力分析，根据牛顿第二定律有

    在竖直方向上：      （6）式     （2分）
    在水平方向上：    
     （7）式     
    由（6）和（7）式可得：    （2分）
    所以电动势        （8）式 （1分）
    又因为 
    所以ab杆的最大速度为： （9）式 （1分）
    （3）解法提示：

    在0~1.0s内，ab杆做匀速运动           (1分)
    在2.0~3.0s内，ab杆做匀速运动     (1分)
    在1~2s内，ab杆做匀加速运动，加速度为    (1分)
    对ab杆分析，根据牛顿第二定律有：   (1s<t<2s)
    所以表达式为(1s<t<2s) （10）式（2分）
    当t=1s时拉力为       
    当t=2s时拉力为       
    在0～3.0s内，拉力F随时间t变化的图像见图（3分）
    本题考查电磁感应中切割磁感线的应用，首先根据图像求得加速度，以cd杆为研究对象分析受力，由牛顿第二定律求出安培力从而求得电流大小，同理求得第二问，在第三问中以ab杆为研究对象，由于ab杆做匀速直线运动，受力平衡列式求解
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，光滑斜面的倾角为，斜面上放置一矩形导体线框，边的边长为，边的边长为，线框的质量为，电阻为，线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为，斜面上线（平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的边始终平行底边，则下列说法正确的是(　 　)
    A．线框进入磁场前运动的加速度为
    B．线框进入磁场时匀速运动的速度为
    C．线框做匀速运动的总时间为
    D．该匀速运动过程产生的焦耳热为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场正交，复合场的水平宽度为d，竖直方向足够长，如图8所示．现有一束带电荷量为q、质量为m的α粒子以各不相同的初速度v0沿电场方向射入场区，则那些能飞出场区的α粒子的动能增量ΔEk可能为     (　　)

    A．dq(E＋B)　　　　　       B.
    C．qEd　　　　　　       　D．0                                  

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力),电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(   )

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图11所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是（  ）
    A．v1=v2B．v1＜v2C．t1＜t2D．t1＞t2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列对一些现象和物理在技术中应用的解释正确的是（   ）
    A．静电复印中，有机光导体鼓转动时，文件发射的光在鼓面上形成的带电“潜像”将带有相同电荷的墨粉吸附鼓面上，然后再将粉墨印在纸上。
    B．武当山的金殿经常出现的“雷火炼殿”现象，这是因为带电的积雨云与金殿顶部之间形成巨大电势差，使空气电离，产生电弧。
    C．手机电池上标示的“700mA·h”是电池的一个重要参数——容量，它表示电池充电后以10mA的电流供电时大约可工作70h。也就是电池放电时能输出的总电荷量。
    D．在玻璃皿的中心放一圆柱形电极，沿内壁放一环形电极，倒入盐水。通电后放入磁场中，盐水会旋转起来。这是电流的磁效应。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    在如图所示区域中，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B，今有一质子以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，质子在磁场中运动一段时间以后从C点进入x轴下方的匀强电场区域中，在C点速度方向与x轴正方向夹角为450，该匀强电场的强度大小为E，方向与y轴夹角为θ=450且斜向左上方，已知质子的质量为m，电量为q，不计质子的重力，磁场区域和电场区域足够大，求：
    (1) C点的坐标。
    (2) 质子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间。
    (3) 质子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角。(角度用反三角
    函数表示)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，图的右侧MN为一竖直放置的荧光屏，O为它的中点，OO′与荧光屏垂直，且长度为l。在MN的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m、电量为q的带正电的粒子以相同的初速度v0从O′点沿O′O方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。

    （1）若再在MN左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。
    （2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A点处，已知A点的纵坐标 , 求它的横坐标的数值。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d＝50cm，导轨所在的平面与水平面夹角＝37°，导轨上端电阻R＝0.8?，其他电阻不计，导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0．4T。金属棒ab从上端由静止开始下滑，金属棒ab的质量m＝0.1kg。  (sin37°＝0.6，g＝10m/s2)

    (1)求导体棒下滑的最大速度；
    (2)求当速度达到5m/s时导体棒的加速度；

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