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    8．如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R．质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为I，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图象可能正确的有（　　）
    A．B．C．D．

    分析 对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出${F}_{合}^{\;}$表达式，分情况讨论加速度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析．

    解答 解：设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势E=BLv，环路电流$I=\frac{E}{R+r}=\frac{BL}{R+r}v$，即I∝v；安培力${F}_{A}^{\;}=BIL=\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}v}{R+r}$，方向水平向左，即${F}_{A}^{\;}$∝v；R两端电压${U}_{R}^{\;}=IR=\frac{BLR}{R+r}v$，即${U}_{R}^{\;}$∝v；感应电流功率$P=EI=\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}}{R+r}{v}_{\;}^{2}$，即$P∝{v}_{\;}^{2}$．
    分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：
    ${F}_{合}^{\;}=F-{F}_{A}^{\;}={F}_{0}^{\;}+kv-\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}}{R+r}v$=${F}_{0}^{\;}+（k-\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}}{R+r}）v$，即加速度$a=\frac{{F}_{合}^{\;}}{m}$，因为金属棒从静止出发，所以${F}_{0}^{\;}＞0$，且${F}_{合}^{\;}＞0$，即a＞0，加速度方向水平向右．
    （1）若$k=\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}}{R+r}$，${F}_{合}^{\;}={F}_{0}^{\;}$，即$a=\frac{{F}_{0}^{\;}}{m}$，金属棒水平向右做匀加速直线运动．有v=at，说明v∝t，也即是I∝t，${F}_{A}^{\;}∝t$，${U}_{R}^{\;}∝t$，$P∝{t}_{\;}^{2}$，所以在此情况下没有选项符合．
    （2）若$k＞\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}}{R+r}$，${F}_{合}^{\;}$随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；
    （3）若$k＜\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}}{R+r}$，${F}_{合}^{\;}$随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合；
    故选：BC

    点评 解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动情况，结合安培力公式、法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律分析导体棒的运动情况，分析加速度如何变化．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：2016-2017学年贵州省遵义市高二理上第一次月考物理试卷（解析版） 题型：选择题

    下列关于电场强度和电势的说法，正确的是（ ）

    A. 由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度E与电荷所受电场力F成正比，与电荷量q成反比

    B. 由电势的定义式可知，电场中某点的电势与电荷的电势能成正比，与电荷量q成反比

    C. 电场强度大的位置电势一定大，电场强度为零的位置电势一定为零

    D. 电场强度是矢量，电势是标量

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，动圈式话筒能将声音信号转化为电流信号（交变电流），产生的电流信号再经过阻抗变压器后输出到扩音机，阻抗变压器除可进行阻抗匹配外，还可以减少信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只阻抗变压器，下列说法中正确的是（　　）
    A．阻抗变压器是升压变压器，根据P=UI可知，升压后传输电流会减小
    B．阻抗变压器是降压变压器，根据P损=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，降压后传输电流会减小
    C．根据P损=$\frac{{U}_{损}^{2}}{R}$可知，导线上损失电能减小，U损减小，I减小，U变大所以一定是升压变压器
    D．根据P损=I2R可知，电线上损失的电能减小，I减小，U变大，所以一定是升压变压器

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    16．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过IC时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干．
    在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，IC约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω．

    （1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线．
    （2）在电路中应选用滑动变阻器R2（填“R1”或“R2”）．
    （3）按照下列步骤调节此报警系统：
    ①电路接通前，需将电阻箱调到一定的阻值，根据实验要求，这一阻值为650.0Ω；滑动变阻器的滑片应置于b（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是保证报警器的安全使用．
    ②将开关向c（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警．
    （4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g．求：
    （i）喷泉单位时间内喷出的水的质量；
    （ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　）
    A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小
    C．F逐渐变小，T逐渐变大D．F逐渐变小，T逐渐变小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V）．开关1个，导线若干．
    实验步骤如下：
    ①按电路原理图（a）连接线路；
    ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；
    ③调节滑动变阻器使电压表满偏；
    ④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值．
    回答下列问题：
    （1）实验中应选择滑动变阻器R1（填“R1”或“R2”）．
    （2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线．
    （3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为2520Ω（结果保留到个位）．
    （4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为D（填正确答案标号）．
    A.100μA      B.250μA    C.500μA     D.1mA．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动．激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用．光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒．
    一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行．请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向．
    a．光束①和②强度相同；
    b．光束①比②强度大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦，小物块的质量为（　　）
    A．$\frac{m}{2}$B．$\frac{\sqrt{3}}{2}$mC．mD．2m

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