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    3．如图甲所示，水平面内有一边长为2.0m的正方形磁场区域，在此区域内水平放入一边长为1.5m的正方形金属线框abcd，其电阻r1=0.75Ω，线框引出导线组成如图甲所示的电路，电阻R=2.0Ω，D为一玩具电动机，其内阻r2=2.0Ω．t=0s时刻闭合开关S，同时磁感应强度随时间变化，变化关系如图乙所示，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V，两表示数始终不变，不计其余部分的电阻．求：

    （1）t=0.5s时正方形金属线框的ab边受到的安培力和电阻R的电功率；
    （2）玩具电动机的输出功率．

    分析 （1）由法拉第电磁感应定律可求得感应电动势；再由闭合电路欧姆定律可求得电流；由F=BIL可求得安培力；由功率公式可求得R的功率；
    （2）根据P=UI可求得总功率，根据P=I2r可求得热功率；则可求得输出功率．

    解答 解：（1）由法拉第电磁感应定律得：E=$\frac{△Φ}{△t}$=ks=$\frac{1.5-0.5}{0.5}$×1.5×1.5=4.5V；
    由闭合电路欧姆定律得线框中的电流I=$\frac{E-U}{{r}_{1}}$=$\frac{4.5-3}{0.75}$=2A；
    t=0.5s时正方形金属线框的ab边受到的安培力F=BIL=1.5×2×1.5=4.5N；
    电阻R的电流：
    IR=2-0.5=1.5A；
    R的功率P=IR2R=1.52×2=4.5W．
    （2）由题意得电机的电功率是：P1=UI=3×0.5=1.5W
    热功率是：P2=I2r2=0.52×2=0.5W．
    输出功率是：P2=P1-P2=1.5-0.5=1W．
    答：（1）t=0.5s时正方形金属线框的ab边受到的安培力为4.5N；电阻R的电功率为4.5W；
    （2）玩具电动机的输出功率为1W．

    点评 本题考查法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律的应用，要注意明确功率公式的正确应用．

    练习册系列答案
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    A．若以地面为坐标原点，则抛出点的坐标为+3m
    B．若以地面为坐标原点，则全过程的总位移为-3m
    C．若以最高点为零势能面，则小球在抛出点的重力势能为-5J
    D．若以最高点为零势能面，则小球在抛出点的机械能为-5J

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    A．小球沿三种不同轨道下滑到桌面上的过程，重力做功一样多
    B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多
    C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mgh
    D．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为mg（H+h）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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    B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
    C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量
    D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，牛顿利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境

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    4．如图所示的曲线表示某一电场的电场线（未表明方向），把一带电荷量为2×10-8C的正点电荷从A点移至B点时，电场力做了6×10-4J的功，且在B点受到电场力为4×10-6N，试求：
    （1）在图中标出每根电场线的方向并求出B的场强；
    （2）该电荷在A、B两点中哪一点时的电势能大，从A点移至B点电势能改变了多少；
    （3）A、B两点的电势差是多少？

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    B．锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小$\frac{kx}{1-2{μ}^{2}}$
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    D．出现自锁现象的最小摩擦因数为μ=0.207

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