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    6．空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，在磁场区域内有两根相距L=0.50m的平行金属导轨PQ、MN固定在竖直平面内，如图所示，PM间连接有R=10.0Ω的电阻．导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动，在闭合回路中产生的电流I=0.50A．求：
    （1）导体棒cd所受安培力F的大小；
    （2）t=5.0s的时间内电流在电阻R上产生的焦耳热．

    分析 （1）根据安培力的公式求cd所受安培力F的大小；
    （2）根据焦耳定律计算电流在电阻R上产生的焦耳热；

    解答 解：（1）导体棒cd所受的安培力为：
    F=BIL=1.0×0.5×0.5=0.25N
    （2）根据焦耳定律，电阻R上产生的焦耳热为：
    $Q={I}_{\;}^{2}Rt=0．{5}_{\;}^{2}×10×5=12.5$J
    答：（1）导体棒cd所受安培力F的大小为0.25N；
    （2）t=5.0s的时间内电流在电阻R上产生的焦耳热为12.5J

    点评 本题考查安培力公式和焦耳定律的应用，关键是理解并会应用，对基本公式和规律的考查，难度不大，基础题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手沿水平方向拉测力计A，测力计A受到B的拉力为F′，测力计B受到A的拉力为F，则（　　）
    A．F与F′大小相等B．F的方向水平向左
    C．F′的方向水平向右D．F′作用在测力计B上

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    5．为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体．已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑空气阻力的影响．
    （1）求北极点的重力加速度的大小；
    （2）若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为h，求“天宫二号”绕地球运行的周期和速率；
    （3）若已知地球质量M=6.0×1024kg，地球半径R=6400km，其自转周期T=24h，引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2．在赤道处地面有一质量为m的物体A，用W0表示物体A在赤道处地面上所受的重力，F0表示其在赤道处地面上所受的万有引力．请求出$\frac{{{F}_{0}-W}_{0}}{{F}_{0}}$的值（结果保留1位有效数字），并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时，为什么经常可以忽略地球自转的影响．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    2．装有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O，另一端系一小球，空气阻力可以忽略．设法使小球在竖直平面内做圆周运动（如图甲），通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2．某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度．
    （1）小明同学认为，实验中必须测出小球的直径，于是他用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=5.695mm．
    （2）小军同学认为不需要测小球的直径．他借助最高点和最低点的拉力F1、F2，再结合机械能守恒定律即可求得．小军同学还需要测量的物理量有A（填字母代号）．
    A．小球的质量m
    B．轻绳的长度l
    C．小球运动一周所需要的时间T
    （3）根据小军同学的思路，请你写出重力加速度g的表达式g=$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{6m}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，该区域存在竖直方向的匀强电场，但方向未知，质量m=2.0×10-3kg的带负电小球用绝缘轻细线竖直地悬于该电场中，当小球带电荷量q=1.0×10-4C时，悬线中的张力T=5×10-3N，则：
    （1）小球受到的电场力大小是多少？
    （2）所在处的场强多大？方向如何？（取g=10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示，ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的$\frac{1}{4}$圆周轨道，CDO是直径为15m的半圆轨道．AB轨道和CDO轨道通过极短的水平轨道（长度忽略不计）平滑连接．半径OA处于水平位置，直径OC处于竖直位置．一个小球P从A点的正上方高H处自由落下，从A点进入竖直平面内的轨道运动（小球经过A点时无机械能损失）．当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重力的$\frac{23}{3}$倍，取g为10m/s．
    （1）试求高度H的大小；
    （2）小球到达CDO轨道的最高点O的速度；
    （3）求小球沿轨道运动后再次落回轨道上时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l．现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则（　　）
    A．a、b两个线框匀速运动的速度大小为$\frac{2mgR}{{{B^2}{l^2}}}$
    B．线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为$\frac{{3{B^2}{l^3}}}{mgR}$
    C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mgl
    D．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，有两根足够长的相距L的平行光滑金属导轨cd、ef，电阻不计，与水平面成θ角固定放置，底端接一阻值为R的电阻．两导轨构成的轨道平面内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直轨道平面向上．现有一质量为m、电阻不计的金属杆ab，垂直于导轨放置，在图中位置由静止释放后沿导轨下滑，到达虚线位置时速度达到最大；若将金属杆ab改放在虚线位置，并加一平行于轨道平面向上的F=3mgsinθ（g为重力加速度）的恒定拉力作用，金属杆ab可由静止沿导轨向上运动．求：
    （1）金属杆ab沿导轨向下运动时的最大速度；
    （2）金属杆ab沿导轨向上运动的过程中，当加速度为a时速度为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    16．如图所示为竖直黑板，下边为黑板的水平槽，现有一三角板ABC，∠C=30°．三角板上A处固定一大小不计的滑轮，现让三角板竖直紧靠黑板，BC边与黑板的水平槽重合，将一细线一端固定在黑板上与A等高的Q点，另一端系一粉笔头（可视为质点）．粉笔头最初与C重合，且细线绷紧．现用一水平向左的力推动三角板向左移动，保证粉笔头紧靠黑板的同时，紧靠三角板的AC边，当三角板向左移动的过程中，粉笔头会在黑板上留下一条印迹，关于此印迹，以下说法正确的是（　　）
    A．若匀速推动三角板，印迹为一条直线
    B．若匀加速推动三角板，印迹为一条曲线
    C．若变加速推动三角板，印迹为一条曲线
    D．无论如何推动三角板，印迹均为直线，且印迹与AC边成75°角

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