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    11．如图所示，固定于水平面上相距L=lm的光滑平行金属导轨，处在竖直向下磁感应强度B=2T的匀强磁场中，金属导轨的左端连接R=2Ω的电阻，质量m=0.4kg、电阻r=lΩ的金属棒MN垂直导轨放置．t=0时刻，金属棒MN瞬间获得v=3m/s的初速度沿导轨向右运动，金属导轨的电阻不计且足够长，求：
    （1）t=0时电路中的感应电流I；
    （2）金属棒运动过程中加速度a的最大值；
    （3）在金属棒运动的整个过程中，电阻R产生的焦耳热量Q．

    分析 （1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解；
    （2）根据牛顿第二定律求解加速度；
    （3）根据能量守恒定律求解金属棒运动的整个过程中电阻R产生的焦耳热．

    解答 解：（1）根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：E=BLv=2×1×3V=6V，
    根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{6}{2+1}A$=2A；
    （2）t=0时电路中的感应电流最大、安培力最大，所以加速度最大，根据牛顿第二定律可得：
    BIL=ma，
    解得：a=$\frac{BIL}{m}$=$\frac{2×2×1}{0.4}m/{s}^{2}$=10m/s2；
    （3）根据能量守恒定律可得，金属棒运动的整个过程中，电阻R产生的焦耳热量Q=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.4×{3}^{2}$J=1.8J．
    答：（1）t=0时电路中的感应电流为2A；
    （2）金属棒运动过程中加速度a的最大值为10m/s2；
    （3）在金属棒运动的整个过程中，电阻R产生的焦耳热量1.8J．

    点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下物体的平衡问题；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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    A．汽车在该段公路上能达到的最大速度为40m/s
    B．汽车在匀加速阶段所受牵引力大小为9000N
    C．汽车做匀加速的时间约为10s
    D．汽车的速度达到10m/s时，其功率为P=90kW

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．如图所示，卫星A和卫星B的圆轨道位于赤道平面内，卫星B离地面高度为h．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不计一切阻力，O为地球中心．
    （1）求卫星B的运行周期；
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

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    ①若d=$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$R，该单色光从P点进入玻璃开始计时，经过多长时间光线从AO面射出？
    ②当d→0时，求该单色光照射到x轴上的坐标．（θ很小时，sinθ≈θ，tanθ≈θ）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．在如图1所示的装置中，矩形线圈匝数N=100匝，线圈电阻内阻r=3Ω，L1=1m，L2=2m，电阻R=3Ω，磁感应强度按图2做周期性变化，板间距为d=0.5m，长为l=1.05m的平行板电容器，在t=0.05s时，有电荷量q=1.6×10-10c，质量m=3.2×10-9kg的正离子从距上极板0.2m处以水平速度vo=1m/s飞入平行板，不计重力．求：
    （1）t=0.05s时，平行板间的电压大小？
    （2）当离子飞出平行板时，电场力对离子所做的功？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，两导轨间距L=1m，导轨的电阻可忽略．M、P两点间接有阻值为R=0.5?的电阻．一根质量m=1kg电阻不计的直金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好．整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．自图示位置起，杆ab受到大小为F=0.5V+2（式中V为杆ab运动的速度，力F的单位为N）、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，g取10m/s2，sin37°=0.6．求：
    （1）金属杆ab自静止开始下滑x=1m的过程中流过电阻R的电荷量？
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    （3）已知金属杆ab自静止开始下滑x=1m的过程中，电阻R上产生的焦耳热为Q=1J，求此过程中拉力F做的功．

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    1．改变物体的质量和速度，都能使物体的动能发生变化．欲使物体的动能变为原来的2倍，可采用下列哪种方法？（　　）
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    C．质量减半，速度增大到原来的4倍D．速度不变，质量增大到原来的2倍

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