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    13．如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距2m并处于竖直向上的磁感应强度为B=0.75T的匀强磁场中，一根质量为3.0kg的金属棒放在导轨上且与导轨垂直．当金属棒中通如图所示的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，求：（g取10m/s2）
    （1）导轨与金属棒间动摩擦因素；
    （2）若只改变电流的大小，使电流增加到9A时，金属棒将获得多大的加速度；
    （3）若只改变磁感应强度的大小和方向，使金属棒静止在导轨上并且与导轨之间无挤压，则所加磁场的磁感应强度大小和方向？

    分析 （1）由安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出动摩擦因数．
    （2）由安培力公式求出安培力，然后应用牛顿第二定律求出加速度．
    （3）由平衡条件求出磁感应强度大小，应用左手定则判断出磁感应强度方向．

    解答 解：（1）金属棒受到的安培力：F=BIL，
    由平衡条件得：μmg=BIL，
    代入数据得：μ=0.25；
    （2）金属棒受到的安培力：F′=BI′L，
    由牛顿第二定律得：BI′L-μmg=ma，
    代入数据得：a=2m/s2；
    （3）金属棒静止，处于平衡状态，由平衡条件得：
    B′IL=mg，
    代入数据得：B′=3T，
    根据左手定则可知，磁感应强度方向水平向左；
    答：（1）导轨与金属棒间动摩擦因数为0.25；
    （2）若只改变电流的大小，使电流增加到9A时，金属棒将获得2m/s2的加速度；
    （3）所加磁场的磁感应强度大小为3T，方向水平向左．

    点评 本题考查了安培力公式与平衡条件的应用，应用安培力公式与平衡条件可以解题的．

    练习册系列答案
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    3．今年我国将发射“嫦娥三号”探测器实现着陆器与月球车软着陆，此后，嫦娥工程还将实施返问式探月．到2017年基本完成无人月球探测任务后，我国将继续发展“载人登月”．一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面h处以切速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x，通过杏查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G．若物体只受月球引力的作用，请你求出：
    （1）月球表面的重力加速度；
    （2）月球的质量；
    （3）月球的笫一宇宙速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．一辆汽车在水平公路上做直线行驶的速度--时间图象如图所示，第1s内汽车以恒定的牵引力做匀加速运动，1s末时立刻关闭发动机，汽车在加速阶段中，设牵引力做功为W1，克服阻力做功为W2，则W1：W2等于（　　）
    A．4：1B．3：1C．2：1D．1：1

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示为一个竖直放置的轻质弹簧，上端与一物体相连，物体在A、B之间上下运动．在O点为物体重力与弹簧弹力大小相等的位置，A点为弹簧处于原长时上端的位置．物体由C点运动到D点（C、D两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能增加了3J，重力势能减少了2J，则对于这段过程的下列说法正确的是（　　）
    A．物体的动能增加1J
    B．C点可能在O点上方
    C．D点可能在O点上方
    D．物体经过D点时的运动方向可能指向O点

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6．

    （1）已知打点计时器的打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，其中v5的计算式为v5=$\frac{{{h_6}-{h_4}}}{4T}$．
    （2）若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki，则打计数点3时对应重锤的势能Ep3=-mgh3；接着在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线，求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1，Ek-h图线斜率为k2，则在误差允许的范围内，k1与k2满足k1=k2关系时重锤机械能守恒．
    （3）关于上述实验，下列说法中正确的是BD
    A．实验中可用干电池作为电源
    B．为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些
    C．实验时应先释放纸带后接通电源
    D．图丙Ek-h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能．

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    18．如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g．以下说法正确的是（　　）
    A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0
    B．小物体下落至高度h5时，加速度为0
    C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了mg（h2-h4）
    D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为2mg（h1-h5）

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    （3）K闭合后，将c移到距a端$\frac{1}{3}$处，带电粒子仍以速度v0射入，它在距金属板$\frac{d}{4}$处飞出，飞出时的速度是多大？

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    2．为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者华裔物理学家高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．已知“高锟星”半径为R，其表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，在不考虑自转的情况，求：（以下结果均用字母表达即可）
    （1）卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度；
    （2）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距地面的高度；
    （3）假设“高锟星”为一均匀球体，试求“高锟星”的平均密度（球体积V=$\frac{4}{3}$πR3）．

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    3．伽利略是一位伟大的科学家，他借用匀变速直线运动的规律巧妙的推出了自由落体运动的规律，显出了一代物理大师的高超研究艺术，下列关于伽利略对自由落体运动的研究的说法中的错误的是（　　）
    A．运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断
    B．提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动--匀变速直线运动
    C．通过斜面上物体的匀加速运动利用外推法推出斜面倾角为90°时物体做自由落体运动且加速度大小跟物体的质量无关
    D．总体的思想方法是：对现象的一般观察→提出假设→逻辑推理→对假设进行修正和推广

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