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    4．一回路竖直放置在匀强磁场中，磁场方向与回路垂直，导线MN可自由地沿足够长的光滑导轨运动，回路电阻除R外均忽略不计，如图所示．当MN无初速释放后，则下列说法正确的是（　　）
    A．MN受到磁场阻力，以小于g的加速度向下做匀加速直线运动
    B．MN加速下落，最后趋向于一个恒定的收尾速度
    C．回路中的电流越来越大，最后趋于一个恒定的极限值
    D．MN受到的磁场力越来越大，最后和导线MN的重力相平衡

    分析 由安培力公式求出导线受到的安培力，然后由牛顿第二定律求出加速度，再根据加速度和速度的关系分析物体的运动过程．

    解答 解：设导轨间距为L，磁感应强度为B，
    导线受到的安培力：F=BIL=BL$\frac{E}{R}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，
    由牛顿第二定律得：mg-F=ma，
    导线的加速度：a=g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，导线做加速度运动，
    v变大，则加速度a逐渐变小，当加速度达到零时，速度达最大；而当加速度为零时，安培力与重力相互平衡，故BCD正确，A错误．
    故选：BCD．

    点评 本题考查了判断导线的加速度如何变化，求出导线受到的安培力、应用牛顿第二定律即可正确解题；解题时要注意，导体棒向下做加速度运动，受到v不断变大，安培力是变力，大小逐渐变大，所以加速度变小，本题与雨滴下落问题类似，属于动态加速度问题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．如图所示，两根等高光滑的$\frac{1}{4}$圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg．整个过程中金属棒与导轨电接触良好，求：
    （1）棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流．
    （2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量．
    （3）若棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动到达ab
    ①请写出杆在运动过程中产生的瞬时感应电动势随时间t的变化关系？
    ②在杆到达ab的过程中拉力做的功为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    15．某同学根据电磁感应现象设计了一种发电装置，如图甲所示，图乙为其俯视图．将8块相同磁铁的N、S极交错放置组合成一个高h=0.5m、半径r=0.2m的圆柱体，其可绕固定的OO'轴转动．圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2T，方向都垂直于圆柱表面，相邻两个区域的磁场方向相反．紧靠圆柱体外侧固定-根与其等长、电阻R=0.4Ω的金属杆ab，杆与圆柱平行．从上往下看，圆柱体以ω=100rad/s的角速度顺时针匀速转动，设转到如图所示位置为t=0时刻．取g=10m/s2，π2=10．求：
    （1）圆柱体转过$\frac{1}{8}$周期的时间内，ab杆中产生的感应电动势E的大小；
    （2）如图丙所示，M、N为水平放置的平行板电容器的两极板，极板长L0=0.314m，两板间距d=0.125m．现用两根引线将M、N分别与a、b相连．在t=0时刻，将-个电量q=+1.00×10-6C、质量m=1.60×10-8kg的带电粒子从紧靠M板中心处无初速度地释放，求粒子从M板运动到N板所经历的时间t．不计粒子重力．
    （3）t=0时刻，在如图丙所示的两极板问，若上述带电粒子从靠近M板的左边缘处以初速度v0水平射入两极板间，而且已知粒子沿水平方向离开电场，求初速度v0的大小，并在图中画出粒子相应的运动轨迹．不计粒子重力．（请自行作图！）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．如图所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef为一导体棒，可在ab和cd间滑动并接触良好．设磁感应强度为B，ac长为L，在△t时间内向左匀速滑过距离△d，由法拉第电磁感应定律E=n$\frac{△Φ}{△t}$可知，下列说法正确的是（　　）
    A．当ef向左滑动时，左侧面积减少L△d，右侧面积增加L△d，因此E=$\frac{2BL△d}{△t}$
    B．当ef向左滑动时，左侧面积减少L△d，右侧面积增加L△d，互相抵消，因此E=0
    C．在公式E=n$\frac{△Φ}{△t}$中，在切割磁感线情况下，△Φ=B△S，△S应是导体棒切割磁感线扫过的面积，因此E=$\frac{BL△d}{△t}$
    D．在切割磁感线的情况下，只能用E=BLv计算，不能用E=n$\frac{△Φ}{△t}$计算

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    19．如图所示，电阻不计且足够长的U形金属框架放置在绝缘水平面上，框架与水平面间的动摩擦因数为μ，框架的宽度为L、质量为m1；质量为m2、电阻为R的均匀导体棒ab垂直放在框架上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现对导体棒施加一水平恒力F，使棒从静止开始无摩擦地运动，当棒的运动速度达到某值时，框架开始运动．棒与框架接触良好，框架与水平面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g．
    （1）求框架刚开始运动时棒的速度v应满足的条件．
    （2）求欲使框架运动，所施加的水平恒力F的范围．
    （3）若施加于棒的水平恒力为F1，棒从静止开始运动距离为s、速度为v'时框架开始运动，求此过程中回路中产生的热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．光滑的水平桌面上方存在宽度均为L=0.5m、磁感应强度均为B=1T的两个方向相反的有界匀强磁场，磁场方向分别竖直向下和向上，如图所示．在磁场区域的左侧有一边长L=0.5m的正方形导体线框，线框右侧距磁场边界也为L=0.5m，线框总电阻为R=2Ω．现使线框沿桌面以v=2m/s的速度匀速穿过磁场区域，规定线框中逆时针方向的电流和电动势为正方向，磁通量方向向下为正方向．则关于线框中的感应电动势、感应电流、电功率和穿过线框的磁通量的下列图象正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．（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E=$\frac{△Φ}{△t}$，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．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    13．如图是拔桩架示意图，绳CE水平，CA竖直．右绳DE与水平方向成α角；绳BC与竖直方向成β角．若在E点施加竖直向下的大小为F的拉力作用，则CA绳向上拔桩的力的大小为$\frac{F}{tanα•tanβ}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．据英国《每日邮报》2015年3月6日报道，“格利泽581d”行星大小约为地球的3倍，是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星，被称为“超级地球”．它距离地球22光年，在浩瀚的宇宙中算得上是“邻居”．在以“格利泽581”为中心绕转的多颗行星中，“格利泽581c”“格利泽581d”分别与“格利泽581”的距离之比为7：22，则这两颗行星（　　）
    A．格利泽581d的周期大B．格利泽581d的线速度大
    C．格利泽581d的角速度大D．格利泽581d的向心加速度大

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