[答案] B
[解析] 本题中四个选项都是i-t关系图线,故可用排除法。因在第一个阶段内通过导线框的磁通量向里增大,由楞次定律可判定此过程中电流沿逆时针方向,故C、D错误。由于穿过整个磁场区域的磁通量变化量ΔΦ=0,由q=可知整个过程中通过导线框的总电荷量也应为零,而在i-t图象中图线与时间轴所围总面积为零,即时间轴的上下图形面积的绝对值应相等,故A错误、B正确。
[变式训练] （2011安徽理综，14，中）一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上. 现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示. 则物块（ ）
A. 仍处于静止状态 B. 沿斜面加速下滑 C. 受到的摩擦力不变 D. 受到的合外力增大 [变式答案] A
[变式解析] 物块恰好静止在斜面上，沿斜面方向有：mg sin θ=μmgcos θ，得μ=tan θ，摩擦力f=mg sin θ. 施加一个竖直向下的恒力F后，沿斜面向下的力（mg+F）sin θ与沿斜面向上的力μ（mg+F）cos θ仍然相等，所以物块仍处于静止状态，合外力不变，仍为零，故A正确，B、D错误. 受到的摩擦力f '=（mg+F）sin θ，变大，故C错误.
[第96页 第8题] (2013河北唐山摸底)如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0~t2时间( )
A.电容器C的电荷量大小始终没变 B.电容器C的a板先带正电后带负电 C.MN所受安培力的大小始终没变 D.MN所受安培力的方向先向右后向左
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[答案] AD
[解析] 磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,电容器C的电荷量大小始终没变,选项A正确B错误;由于磁感应强度变化,MN所受安培力的大小变化,MN所受安培力的方向先向右后向左,选项C错误D正确。
[变式训练] （2012衡水高三第三次模拟，18）如图所示, 水平放置的平行金属板A、B连接一电压恒定的电源, 两个电荷M和N同时分别从极板A的左边缘和两极板右侧的正中间沿水平方向进入板间电场(运动轨迹在同一平面内), 两个电荷恰好在板间某点相遇. 若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用, 则下列说法中正确的是( )
A. 电荷M的比荷大于电荷N的比荷
B. 两个电荷在电场中运动的加速度可能相等
C. 从两个电荷进入电场到两个电荷相遇, 电场力对电荷M做的功一定大于电场力对电荷N做的功
D. 电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同 [变式答案] A
2
[变式解析] 由题意知电荷M在垂直于极板方向上通过的位移大,由y=at/2知电荷M在运动过程中的加速度大,再由a=qE/m知电荷M的比荷一定大,故A正确B错误.电场力做功
W=qEy=may,虽然电荷M在垂直于极板方向上通过的位移大,但不知两电荷的质量关系或电荷量间的关系,故不能判定电场力做功间的关系,C错误.因不知两电荷在平行于极板方向上的位移关系,故不能确定两电荷的初速度间的关系,D错误.
[第96页 第9题] (2010上海单科,19,4分)如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L。边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上。使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图( )
[答案] AC
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[解析] 线框做匀加速直线运动,则有v=at,v=;由欧姆定律可得电流I===,
据此可知A、C两项正确,B、D两项错误。
[变式训练] （2009广东理基，2，易）做下列运动的物体，能当做质点处理的是( ) A. 自转中的地球
B. 旋转中的风力发电机叶片
C. 在冰面上旋转的花样滑冰运动员 D. 匀速直线运动的火车 [变式答案] D
[变式解析] 将物体看做质点的条件是在研究问题时其大小和形状可忽略，A、B、C三个选项中，物体的“转动”在所研究的问题中不能被忽略，而D项中的火车是“平动”的，可当做质点.
[第96页 第10题] (2013山东青岛阶段检测)如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长为1 m、质量为0.1 kg的导体棒MN,其电阻R为1 Ω,导体棒架在处于磁感应强度B=1 T、竖直放置的框架上,当导体棒上升h=3.8 m时获得稳定的速度,导体棒产生的热量为2 J,电动机牵引棒时,电压表、电流表计数分别为7 V、1 A,电动机的内阻r=1 Ω,不计框架电阻及一
2
切摩擦;若电动机的输出功率不变,g取10 m/s,求: (1)导体棒能达到的稳定速度为多少?
(2)导体棒从静止达到稳定所需的时间为多少?
[答案] (1)2 m/s (2)1 s
[解析] (1)电动机的输出功率为 P=UVIA-r=6 W
F安=BIL=
当速度稳定时,由平衡条件得=mg+解得v=2 m/s
(2)由能量守恒定律得Pt-Q-mgh=mv
2
解得t=1 s
[变式训练] （2008山东理综，16，中）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L. 现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L. 斜面倾角为30°，如图所示. 则物体所受摩擦力（ ）
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A. 等于零
B. 大小为mg，方向沿斜面向下 C. 大小为
mg，方向沿斜面向上
D. 大小为mg，方向沿斜面向上 [变式答案] A
[变式解析] 弹簧竖直悬挂时，对物体受力分析如图甲，则 F-mg=0 F=kL
系统在斜面上静止时，对物体受力分析如图乙，则 沿斜面F'+f-2mg sin 30°=0 F'=kL
解得f=0，故A对.
[第97页 第11题] (2010上海单科,32,14分)如图,宽度L=0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4 T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1 kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好。以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0=1 m处以v0=2 m/s的初速度,沿
2
x轴负方向做a=2 m/s的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求: (1)金属棒ab运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4 s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出经过0.4 s金属棒的运动距离s,以及0.4 s时回路内的电阻R,然后代入q==出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。
求解。指
[答案] (1)0.1 J (2)R=0.4
(SI) (3)见解析
[解析] (1)金属棒仅受安培力作用,其大小 F=ma=0.1×2 N=0.2 N
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