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    17．如图，光滑金属直轨道MN和PO固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，轨道的宽L=0.5m．轨道左端接R=0.4Ω的电阻．轨道处于磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中．导体棒ab在沿着轨道方向向右的力F=1.0N作用下，由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直，导体棒的电阻r=0.1Ω，轨道电阻不计．求：
    （1）导体棒的速度v=5.0m/s时，求导体棒产生的感应电动势E感和导体棒受到安培力的大小F安．
    （2）导体棒能达到的最大速度大小vm．

    分析 （1）由题已知速度大小v，由E=BLv求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流大小；根据安培力公式可求出其大小．
    （2）在水平方向上，导线受到拉力和安培力，当二力平衡时达到最大速度．

    解答 解：（1）由法拉第电磁感应定律有：E=BLv=0.4×0.5×5V=1V    ①
    由闭合电路欧姆定律有：I=$\frac{E}{R+r}$       ②
    由安培力公式有：F安=ILB          ③
    联立①②③并代入数据解得：F安=0.4N
    （2）设导体棒达到最大速度vm时，产生的电动势为E1，通过导体棒电流为I1，
    根据受力平衡有：I1LB=F            ④
    由法拉第电磁感应定律有：E1=BLvm     ⑤
    由闭合电路欧姆定律有：I1=$\frac{{E}_{1}}{R+r}$       ⑥
    联立④⑤⑥并代入数据解得：Vm=12.5m/s
    答：（1）导体棒的速度v=5.0m/s时，导体棒产生的感应电动势E感为1V，导体棒受到安培力的大小为0.4N．
    （2）导体棒能达到的最大速度大小为12.5m/s．

    点评 本题是导体在导轨上运动类型，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式结合研究．

    练习册系列答案
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    12．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了巨大的贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）
    A．伽利略利用行星运行的规律，并通过月地检验，得出了万有引力定律
    B．贝克勒尔发现了天然放射性，开始了原子核结构的研究
    C．汤姆孙发现了电子并提出了原子的核式结构
    D．牛顿通过斜面实验结合逻辑推理的方法对“自由落体运动”进行了系统的研究

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    8．如图所示，水平放置的圆盘半径为R=1m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道 AB，滑道与CD平行．滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h=1.25m．在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为μ=0.2．当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度ω=2πrad/s，绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动．拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B点水平抛出，恰好落入小桶内．重力加速度取10m/s2．
    （1）物块在B点的速度大小；
    （2）求拉力作用的最短时间．

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    5．设某人在速度为0.5c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是（　　）
    A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c
    B．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c
    C．只有在垂直飞船前进方向的地面上的观察者看到这一光速是c
    D．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c

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    12．交变电流电压的有效值为6V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值为U2，电容器在电路中正常工作，则（　　）
    A．U1=6$\sqrt{2}$ V  U2=6 VB．U1=6 V   U2=3$\sqrt{2}$ V
    C．U1=6$\sqrt{2}$ V   U2≥6 VD．U1=6 V    U2≥6$\sqrt{2}$ V

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    B．保持开关闭合，若将下极板上移$\frac{d}{2}$，粒子将在距上级板$\frac{d}{5}$处返回
    C．断开开关，若将下极板上移$\frac{d}{5}$，粒子将能返回原处
    D．断开开关，若将上极板上移$\frac{d}{5}$，粒子将能返回原处

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