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    （12分）在工业中有一种感应控制装置，利用它进行如图情景演示。两根间距为L=5m的光滑平行金属导轨，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，水平导轨处在磁感应强度为B=0.4T的竖直向上的匀强磁场中，弯曲部分都不在磁场中。有两根金属棒垂直导轨放置，其中a棒质量为M=2kg,电阻为R=2Ω；b棒被感应控制装置固定在水平导轨上，距离水平导轨左端s=2m，b棒质量为m=1kg，电阻也为R=2Ω。现在a棒从左端弯曲导轨高H处静止释放，当a棒即将与b棒相碰时（已知此时a棒的速度v=2m/s），感应控制装置立即放开b棒，让它可以在导轨上自由运动，,然后a与b发生弹性正碰。感应控制装置始终对a棒的运动没有任何影响，导轨足够长。则求

    (1)最终稳定后a棒的速度大小；
    (2)a与b碰撞后的瞬间，b棒的速度大小；
    (3)a棒的释放高度H。

    (1)     (2)        (3)0.45m

    解析试题分析：(1)a、b最终稳定后共速

    m/s
    （2）a、b相碰后设速度分别是     
     

    解得：     
    所以碰后b的速度为
    （3）a刚下滑至水平轨道时的速度为
    有  
    到到b碰前有  
    其中
    代入得
    所以  H=0.45m
    考点： 动量守恒 能量守恒

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，电阻R=2Ω的矩形线圈abcd，t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．

    （1）求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x；
    （2）写出第2s内变力F随时间t变化的关系式；
    （3）求出线圈ab边的长度L2.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （8分）面积S = 0.2m2、n = 100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，线圈电阻r = 1Ω，求：

    （1）通过R的电流大小和方向 
    （2）电容器的电荷量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （13分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L="0.40" m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B="0.50" T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E="4.5" V、内阻r="0.50" Ω 的直流电源.现把一个质量m="0.040" kg 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，
    求：

    (1)通过导体棒的电流；
    (2)导体棒受到的安培力大小；
    (3)导体棒受到的摩擦力.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，试求：

    ⑴通过导体棒的电流；
    ⑵导体棒受到的安培力大小；
    ⑶导体棒受到的摩擦力的大小。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n="1" 000,线圈面积S="200" cm2,线圈的电阻r="1" Ω,线圈外接一个阻值R="4" Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求:

    (1)前4 s内的感应电动势；
    (2)前4 s内通过R的电荷量；
    (3)线圈电阻r消耗的功率。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图所示，在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B＝ T(磁场无限大)，线框的CD边长为l1＝20 cm，CE、DF边长均为l2＝10 cm，线圈电阻r＝1 Ω，转速为50 r/s. 外电路电阻R＝4 Ω，若从图示位置开始计时，

    (1)转动过程中感应电动势的最大值；
    (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
    (3)交流电压表的示数；
    (4)周期内通过R的电荷量为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （20分）如图所示，相互平行的足够长的光滑绝缘轨道MN和PQ水平固定，有一质量为m、电阻为R的水平导体框abcd（其长度ab=cd=L1宽度ad=bc=L2）可沿轨道滑动，滑动时ab、cd边始终保持与轨道垂直。轨道所在空间存在竖直方向的磁场，其磁感应强度B的大小沿x坐标正向（水平向右）按B=kx（k为已知的常数）随坐标x成正比增强。现对导体框施加一大小恒为F的外力，使它由静止开始从坐标原点O开始向右运动，问：

    ⑴若从上往下看，框中的感应电流方向为顺时针方向，那么磁场方向如何？导体框的运动情况如何？试定性作出描述。
    ⑵当导体框向右运动的速度为v时，框中的电流为多大？
    ⑶导体框向右运动能提供的最大电功率为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    下列关于电磁波的说法中，正确的是（    ）

    A．电磁波是纵波　　　　　　　　　　　
    B．电磁波可以传递能量
    C．电磁波不能在真空中传播　　　　　　
    D．电磁波在任何介质中的传播速度都是3×108m/s

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