3．一质点作简谐振动，图象如图所示，由图可知[ 　　]

A．4s末速度为零，加速度负向、最大

B．4s末振子的位移为-0.02m

C．振动周期是5s，振幅是0.02m

D．1s末，振动物体的速度为正向最大

2．有一列向左传播的横波，某一时刻的波形如图所示，可知这一时刻P点的运动方向是[　 　]

A．y的正向

B．y的负向

C．x的负向

D．沿曲线向左上方

1．如图所示是一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图，已知此波的波速为2.4m／s，则此波传播的过程中，坐标为(0．9，0)的质点到t=1s时，所通过的路程为[ 　　]

A．2.56m　

B．2.4m　

C．0.16m　

D．0.02m

16、解：将飞机下金属悬绳切割磁感线产生感应电动势看作电源模型，当它通过电离层放电可看作直流电路模型.如图所示.

(1)金属绳产生的电动势：

E=Blv=4×10^-5×20×10³×6.5×10³ V=5.2×10³ V

(2)悬绳两端电压，即路端电压可由闭合电路欧姆定律得：

U=E-Ir=5.2×10³-3×800 V=2.8×10³ V

(3)飞机绕地运行一周所需时间

t==s=9.1×10³ s

则飞机绕地运行一圈输出电能：

E=UIt=2800×3×9.1×10³ J=7.6×10⁷ J

15、解：线框达到最大速度之前所受的安培力F=随速度v的变化而变化，所以直接求解安培力做的总功较为困难，而用能量守恒的思想便可迎刃而解。

设线框的最大速度为v_m ，此后直到ab边开始进入磁场为止，线框做匀速直线运动，此过程中线框的动能不变。由mg= 　　解得 v_m== 2m/s

全部进入后，无安培力，因此只需考虑从开始下落到刚好全部进入时，这段时间内线框因克服安培力做功而损失的机械能为：mg(h+ L)－=0.2 J.

所以磁场作用于线框的安培力做的总功是－0.2J

14、解： 当金属棒ab所受恒力F与其所受磁场力相等时，达到最大速度v_m .

由F=　 解得：v_m==10 m/s.

此后，撤去外力F，金属棒ab克服磁场力做功，使其机械能向电能转化，进而通过电阻R发热，此过程一直持续到金属棒ab停止运动。所以，感应电流在此过程中产生的热量等于金属棒损失的机械能，即Q==5J.

13、解：ab沿导轨下滑过程中受四个力作用，即重力mg，支持力F_N 、摩擦力F_f和安培力F_安，如图所示，ab由静止开始下滑后，将是(为增大符号)，所以这是个变加速过程，当加速度减到a=0时，其速度即增到最大v=v_m，此时必将处于平衡状态，以后将以v_m匀速下滑

ab下滑时因切割磁感线，要产生感应电动势，根据电磁感应定律：　　 E=BLv　　　 ①

闭合电路AC ba中将产生感应电流，根据闭合电路欧姆定律：　　 I=E/R　　　　 ②

据右手定则可判定感应电流方向为aAC ba，再据左手定则判断它受的安培力F_安方向如图示，其大小为：

F_安=BIL　　　 ③

取平行和垂直导轨的两个方向对ab所受的力进行正交分解，应有：

　　 F_N = mgcosθ　　 　F_f= μmgcosθ

由①②③可得

以ab为研究对象，根据牛顿第二定律应有：

mgsinθ –μmgcosθ-=ma

ab做加速度减小的变加速运动，当a=0时速度达最大

因此，ab达到v_m时应有：

mgsinθ –μmgcosθ-=0　　 ④

由④式可解得

11、V₁=V₂　 12、大 等于　

1、B　 2、D　 3、D　 4、D　 5、A　 6、AB　 7、AC　 8、C　 9、D　 10、ABC　

16、据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功.航天飞机在地球赤道上空离地面约3000 km处由东向西飞行，相对地面速度大约6.5×10³ m/s，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20 km，电阻为800 Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动.假定这一范围内的地磁场是均匀的.磁感应强度为4×10^-5T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同.根据理论设计，通过电离层(由等离子体组成)的作用，悬绳可以产生约3 A的感应电流，试求：

(1)金属悬绳中产生的感应电动势；

(2)悬绳两端的电压；

(3)航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能(已知地球半径为6400 km).

第四章　 电磁感应答案：