【题目】如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为
，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求
（1）在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；
（2）在时刻t（t>t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
【答案】（1）
；（2）
；
【解析】
在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为:
①
设在从t时刻到
的时间间隔内，回路磁通量的变化量为
，流过电阻R的电荷量为
，由法拉第电磁感应有:
②
由欧姆定律有:
③
由电流的定义有:
④
联立①②③④可得:
⑤
由⑤可得，在t=0到t=
的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为: ⑥
（2）当
时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有:
⑦
式中f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力。设此时回路中的电流为I，F的大小为:
⑧
此时金属棒与MN之间的距离为:
⑨
匀强磁场穿过回路的磁通量为:
⑩
回路的总磁通量为:
式中
仍如①式所示，由①⑨⑩可得，在时刻t（）穿过回路的总磁通量为:
在t到的时间间隔内，总磁通量的改变
为:
由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为:
由欧姆定律有:
联立⑦⑧可得:
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【题目】氢原子基态能量E1＝-13.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径r1＝0.53×10－10m．求氢原子处于n＝4激发态时：
(1)原子系统具有的能量；
(2)电子在n＝4轨道上运动的动能；(已知能量关系
，半径关系rn＝n2r1，k＝9.0×109 N·m2/C2，e＝1.6×10－19C)
(3)若要使处于n＝2轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
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【题目】图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；
为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空：
①按图接线。
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出________。
④用米尺测量________。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
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【题目】如图所示，一对倾斜的光滑平行金属导轨，其平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为L，接在两导轨间电阻的阻值为R.在与导轨垂直的虚线边界下侧，有方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。现将质量为m、有效电阻为R的导体棒，在导轨上从距虚线边界上方L处由静止释放，导体棒进入磁场后恰好做匀速运动.巳知导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g.求：
(1)导体棒进入磁场时速度的大小；
(2)匀强磁场磁感应强度的大小.
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【题目】如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2 m，宽为d=0.5 m的光滑金属“U”型导轨，导轨右端接有R1=2 Ω，R2=6 Ω的两个电阻，在“U”型导轨右侧l=1 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻．质量为m=0.1 kg，内阻r=0.5 Ω，导体棒ab以v0=2 m/s初速度从导轨的左端开始向口运动，导轨的电阻忽略不计，g取10 m/s2。求：
(1)第一秒内流过ab电流的大小及方向；
(2)第一秒内流过电阻R1的电荷量；
(3) ab电棒进入磁场瞬间的加速度大小及全过程回路中产生的焦耳热。
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【题目】如图，两根相距l＝0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T。一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：
(1)同路中的电流；
(2)金属棒在x＝2m处的速度；
(3)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小；
(4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率。
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【题目】常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是
A. 图中甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的
B. 在不改变其他条件下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化
C. 根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过5.5V时乙电容器就会被击穿
D. 根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接5.5V电压时，储存的电量为5.5C
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【题目】如图所示，把一个平行板电容器接在电压
的电源上，现按下列四个步骤进行操作：
（1）合上开关S；（2）在两板中央插入厚为号的金属板；（3）打开开关S；（4）抽出金属板，则此时电容器两板间电势差为（ ）
A.0B.10VC.5VD.20V
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【题目】如图所示，水平光滑地面上，“L”形轨道的AB段为光滑半圆弧轨道，BC段为水平轨道，二者相切于B点，整个装置靠在竖直墙壁左侧，处于静止状态。一可视为质点的物块从C点水平滑上轨道，离开最高点A后落到水平轨道上，与轨道合为一体。已知物块质量m=0. 1kg,经过B点时动能Ek = 1.2J,到达最高点A时对轨道的压力为1N,轨道质量M=0.5kg,忽略空气阻力，取g=10m/s2。求：
（1）半圆轨道的半径；
（2）物块落到水平轨道上的落点到B的距离；
（3）轨道与物块一起运动的共同速度。
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