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    4．如图所示，水平面上有两根相距1.0m、足够长的平行金属导轨MN和PQ（导轨电阻忽略不计），在M和P之间接有阻值为R2=4Ω的定值电阻．导轨之间有一导体棒ab，其电阻R1=2Ω，质量m=2kg，长L=1.0m，与导轨接触良好，它们之间的动摩擦因数μ=0.2．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁反应强度B=2$\sqrt{3}$T．现在导体棒ab上施加一个水平向右、大小为14N的恒力F，使导体棒ab由静止开始运动．求：
    （1）通过ab棒电流的方向．
    （2）ab棒运动的最大速度v0是多少？
    （3）若导体棒从开始运动到速度达到最大的过程中运动的位移s=10m，则在此过程中R2上产生的热量QR2是多少？

    分析 （1）根据右手定则判断电流方向；
    （2）根据平衡条件结合安培力的计算公式求解最大速度；
    （3）由功能关系和焦耳定律求解R2上产生的热量．

    解答 解：（1）根据右手定则可知电流方向b→a；
    （2）当ab棒的速度最大时，棒匀速运动，根据平衡条件可得：
    FA+μmg=F
    即$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$+μmg=F，
    解得：vm=5m/s；
    （3）由功能关系可得：Fs-Q-μmgs=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$，
    解得：Q=75J；
    根据能量分配关系可得R2上产生的热量为：
    QR2=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}Q$=50J．
    答：（1）通过ab棒电流的方向为b→a．
    （2）ab棒运动的最大速度为5m/s；
    （3）在此过程中R2上产生的热量QR2是50J．

    点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．

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    19．一颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，
    （1）求出地球的质量
    （2）求出卫星绕地球运行的周期．

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    20．汽车发动机的额定功率为80kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10m/s2，问：
    （1）汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？
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    A．小船不可能垂直河岸到达河对岸
    B．小船渡河的时间可能为40 s
    C．小船渡河的时间至少为45s
    D．小船若在50 s内渡河，到达河对岸时被冲下150 m远

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    4．三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分别用这三束光照射同一种金属．已知用光束2照射时，恰能产生光电子．下列说法正确的是（　　）
    A．用光束1照射时，不能产生光电子
    B．用光束3照射时，不能产生光电子
    C．用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多
    D．用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大

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    9．物理课上，丁老师用长为L的细线，栓一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）来验证向心力公式，如图所示，当摆线L与竖直方向的夹角为α时，重力加速度为g，不计空气阻力，则
    （1）摆线的拉力大小为$\frac{mg}{cosα}$；
    （2）摆球运动的周期大小为$2π\sqrt{\frac{Lcosα}{g}}$；
    （3）若角速度增大，则α角将增大（填“增大、减小或不变”）

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    16．关于火车转弯问题，以下说法中正确的是（　　）
    A．火车转弯速率大于规定的数值时，外轨会受到挤压
    B．火车转弯速率小于规定的数值时，外轨会受到挤压
    C．火车提速后，要将转弯处的外轨适当抬高
    D．火车提速后，要将转弯处的内轨适当抬高

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    A．每时每刻，每个人受到的合力都不等于零
    B．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
    C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
    D．乘客在乘坐过程中到达最高点时对座位压力最大

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    14．交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4m，bc=ad=0.2m，共50匝，线圈电阻r=1Ω，线圈在B=0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO′以$\frac{100}{π}$r/s转速匀速转动，外接电9Ω，如图所示．求：
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