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    （1）如图1所示，固定于水平面上的金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。框架的ab与dc平行，bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为B。

    a. 请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；
    b. 在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E。
    （2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如下情景：如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为l的绝缘细管MN，沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看做质点）。某时刻将小球释放，小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B，小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功。
    （1）见解析 （2）洛伦兹力做功为0，管的支持力做功

    试题分析：（1）
    如图1所示，在一小段时间Dt内，金属棒MN的位移

     （2分）
    这个过程中线框的面积的变化量
      （1分）
    穿过闭合电路的磁通量的变化量
     （1分）
    根据法拉第电磁感应定律   （1分）
    解得   （1分）
    如图2所示，棒向右运动时，电子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛伦兹力

    ，f即非静电力（2分）
    在f的作用下，电子从M移动到N的过程中，非静电力做功
     （2分）
    根据电动势定义   （1分）
    解得   （1分）
    （2）小球随管向右运动的同时还沿管向上运动，其速度如图3所示。小球所受洛伦兹力f合如图4所示。将f合正交分解如图5所示。 （2分）

    小球除受到洛伦兹力f合外，还受到管对它向右的支持力F，如图6所示。
    洛伦兹力f合不做功   （2分）
    沿管方向，洛伦兹力f做正功 
    垂直管方向，洛伦兹力是变力，做负功   （2分）
    由于小球在水平方向做匀速运动，则   （1分）
    因此，管的支持力F对小球做正功   （1分）
    说明：用其它方法计算管的支持力F对小球所做功，只要过程、结果正确，可得4分。
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为_________J。

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    图中的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电势?A=-50V，?B=-20V，则a、b连线中点c的电势?C
    应为（　　）
    A．?C=-35V
    B．?C＞-35V
    C．?C＜-35V
    D．条件不足，无法判断?C的高低

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图实线为电场中一条竖直的电场线，有一质量为m、电量为+q的小球，由该直线上A点静止释放，小球向下运动到达B点减速为零后返回A点，则下列判断正确的是（　　）
    A．该电场可能是竖直向上的匀强电场，且E＞
    mg
    q
    B．A点的电势高于B点电势
    C．A点的场强小于B点场强
    D．向下运动的过程中，重力势能的减少量总是等于电势能的增加量

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，为无限大的不带电的金属平板，现将一个带电量为的点电荷置于板右侧，并使金属板接地：已知金属板与点电荷之间的空间电场分布于等量异种电荷之间的电场分布类似，取大地电势为零。图中以电荷为圆心的圆上，则下列说法正确的是（ ）
    A．点电势低于零电势
    B．和点的场强相同
    C．点的场强大于点的场强
    D．带正电电荷从点运动到点，电场力做正功

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    图中虚线1、2、3、4为间距相等且平行的等差等势面。一带正电的粒子（重力不计）
    只在电场力的作用下从a点运动到b点，轨迹如图中实线所示。下列说法中正确的是 
    A．等势面1电势最低
    B．粒子从a运动到b的过程中加速度不变
    C．粒子从a运动到b，电势能增加
    D．粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、一Q，虚线是以+Q所在点为圆心、每为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于z轴对称．下列判断正确的是（   ）
    A．b、d两点处的电场强度相同
    B．b、d两点处的电势相同
    C．四个点中c点处的电势最低
    D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    关于电场线，以下说法中正确的是
    A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
    B．沿电场线的方向，电势逐渐降低，电场强度也越来越小
    C．电场线越密的地方，同一试探电荷受到的电场力就越大，电势不一定越高
    D．逆电场线方向移动电荷，电场力一定对电荷做负功，电荷的电势能一定增加

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    如图是“DIS描绘电场等势线”实验。

    （1）（多选题）下列关于该实验说法正确的是（      ）
    A.本实验是用电流场来模拟静电场
    B.在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸
    C.实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触
    D.放置导电纸时有导电物质的一面向下
    （2）将与电压传感器正极相连的探针固定于x轴上A.点，另一探针在导电纸上移动，当移动到某点电压传感器示数为负，则这点电势     （选填“高”、“低”或“等”）于A.点。

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