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    8．如图所示，在水平面内固定一光滑的足够长的“U”型金属导轨，导轨间距离L=1m，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T，一质量为m=1.5kg的导体棒在外力作用下以a=2m/s2的加速度从静止开始向右做切割磁感线运动，导体棒在回路中的电阻r=3Ω，定值电阻R=0.2Ω，其余电阻忽略不计，求：
    （1）运动2s末，导体棒受到的安培力；
    （2）从运动开始2s的时间内，流过电阻R的电量．

    分析 （1）根据速度时间关系求解2s末的速度、根据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律求解感应电流，再根据安培力计算公式求解安培力大小；
    （2）根据位移时间关系求解2s内的位移，根据电荷量的计算公式求解电荷量．

    解答 解：（1）运动2s末的速度为：v=at=4m/s，
    根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为：E=BLv=0.5×1×4V=2V，
    根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{2}{3.2}A$=0.625A，
    导体棒受到的安培力为：FA=BIL=0.5×0.625×1N=0.3125N；
    （2）根据位移时间关系可得2s内的位移为：x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×2×4$m=4m，
    根据电荷量的计算公式可得：q=$\overline{I}t$=$\frac{△Φ}{R+r}$=$\frac{BLx}{R+r}$=$\frac{0.5×1×4}{3.2}C$=0.625C．
    答：（1）运动2s末，导体棒受到的安培力为0.3125N；
    （2）从运动开始2s的时间内，流过电阻R的电量为0.625C．

    点评 本题主要是考查法拉第电磁感应定律和运动学公式的结合，掌握匀变速直线运动的速度时间关系和位移时间关系计算公式，以及电荷量的经验公式是解答本题的关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏，温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA，内阻不计）、电阻箱R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．

    （1）电流刻度较大处对应的温度刻度较小（选填“较大”或“较小”）；
    （2）若电阻箱阻值R′=160Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为40℃．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．汽车从静止开始先匀加速直线运动，当速度达到 8m/s 立即做匀减速直线运动直至停止，共经历时间 10s，由此可以求出（　　）
    A．汽车加速运动的时间B．汽车减速运动的距离
    C．汽车的平均速度D．汽车运动的总距离

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．“探究加速度与力、质量的关系”实验中，同学们在坐标纸上画出了四种a-F关系图线．其中因在实验中未平衡摩擦力的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，a、b、c、d分别是四根半径都为R、表面光滑的圆柱体的横截面，彼此靠得很近，形成四个宽度极窄的狭缝1、2、3、4；在这些狭缝和四个圆柱所包围的空间内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面指向纸里，整个空间为真空．质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从A点由静止经电压为U的电场加速后，沿与a、b都相切的方向由缝1射入磁场，恰好能从缝2沿与b、c都相切的方向射出．设粒子与圆柱表面只发生一次碰撞，碰撞后粒子的速度大小不变，方向相反，碰撞时间极短，且碰撞不改变粒子的电荷量，不计粒子的重力．求：
    （1）粒子进入磁场时的速度大小．
    （2）匀强磁场的磁感应强度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．如图所示，中部挖孔圆盘内外半径分别为R1和R2，平行板电容器板间距离为d，它的两极用两根导线通过电刷a、b，分别与内、外环保持良好接触，上述装置置于同一匀强磁场B1中．电容器下方有一如图所示的匀强磁场B2．欲使重力不计、荷质比为q/m的带电粒子沿直线穿过电容器后，在磁场B2中作半径为r的匀速圆周运动，则圆环应以多大的角速度ω绕环心作匀速转动（题中B1为未知数）？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．如图，光滑的竖直导轨放置于匀强磁场B中，宽为L，放有一根导体棒ab，其接入导轨电阻为r，由静止开始运动，外电阻为R，分析ab的受力情况和运动情况，并求出ab的最大速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．质量为m的小球在竖直向上的拉力作用下从静止开始运动，其v-t图象如图所示（竖直向上为正方向，DE段为直线），已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）
    A．t3-t4时间内，小球竖直向下做匀减速直线运动
    B．t0-t2时间内，合力对小球先做正功后做负功
    C．0-t2时间内，小球的平均速度一定为$\frac{{v}_{3}}{2}$
    D．t3-t4时间内，拉力做的功为$\frac{m（{v}_{3}+{v}_{4}）}{2}$[（v4-v3）+g（t4-t3）]

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．某实验小组测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有：
    水果电池E（电动势约为11V）；
    电流表A（量程1mA，内阻等于100Ω）；
    电压表V（量程1V，内阻约为3kΩ）； 
    滑动变阻器R1（最大阻值200Ω）；
    滑动变阻器R2（最大阻值10kΩ）；
    定值电阻R0=900Ω；
    开关S；导线若干．

    （1）该实验小组设计了如图甲所示的电路，实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数及变化均很小，且电压表的示数变化也很小，分析其原因可能是C（填序号，只有一个正确选项）．
    A．电源内阻太小
    B．电流表A的量程过小
    C．电源的内阻太大，且R1的最大电阻相对于电源内阻过小
    （2）该实验小组经过分析设计了如图乙和丙所示的电路，该小组同学认为这种设计不仅可以消除因电压表内阻未知所带来的系统误差，而且还可以测出电压表V的内阻．根据图乙、丙所示的电路分别测量了多组电压表V和电流表A的读数，并作出对应的U-I图象如图丁所示，则图丙方案的测量结果对应的U-I图象应该是曲线①（填“曲线①”或“曲线②”），由此可以推测出水果电池电动势E=0.6V；内阻r=1000Ω；电压表内阻RV=3000Ω．

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