5．如圖所示，豎直放置的光滑軌道（軌道足夠長、電阻不計），處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T，軌道間距l(xiāng)=1m．金屬直導(dǎo)線MN的質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=5Ω，金屬棒由靜止開始下落（g=10m/s²），若電子電量e=1.6×10^-19c，該段金屬直導(dǎo)線單位長度自由移動電荷數(shù)目為N=1.6×10²⁴個，求：
（1）直導(dǎo)線穩(wěn)定下落的速度v的大��；
（2）導(dǎo)線穩(wěn)定下落過程中自由電荷沿金屬導(dǎo)線定向移動的平均速度v_e的大�。�
（3）經(jīng)典理論認(rèn)為，金屬的電阻源于定向移動的電荷與金屬陽離子之間的碰撞消耗了能量，即自由電荷定向移動時受到來自金屬陽離子的阻力作用，設(shè)每個自由電荷定向移動時所受平均阻力大小為$\overrightarrow{f}$，自由電荷定向移動過程中克服$\overrightarrow{f}$做的總功，轉(zhuǎn)化為電路中的熱量．從上述關(guān)系推導(dǎo)平均阻力$\overrightarrow{f}$的表達(dá)式，并計算金屬導(dǎo)線穩(wěn)定下落時$\overrightarrow{f}$的大小．
（各問計算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）

4．如圖所示，質(zhì)量m=0.2kg的足夠長“U”形金屬導(dǎo)軌abcd放置在傾角θ=37°的光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌bc段長L=1m，電阻R=0.5Ω，其余電阻不計．另一質(zhì)量和電阻與導(dǎo)軌均相同的導(dǎo)體棒PQ垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，其左下側(cè)有兩個固定于斜面的光滑絕緣立柱．以ef為界，下側(cè)勻強(qiáng)磁場方向沿斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T，上側(cè)磁場B′方向垂直斜面向上．初始bcfe構(gòu)成與正方形，用輕質(zhì)細(xì)線跨過理想定滑輪將bc段中點與與質(zhì)量為M的重物相連，細(xì)線伸直時與導(dǎo)軌bc段垂直．現(xiàn)將重物由靜止釋放．（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°=0.6，g取10m/s²）
（1）若重物以a=2m/s²的加速度向下運(yùn)動，從重物開始運(yùn)動計時，此時B′=B₀，為使導(dǎo)軌運(yùn)動過程中PQ始終無感應(yīng)電流產(chǎn)生，求B′隨時間t變化的規(guī)律；
（2）若M=0.1kg，且B′變化規(guī)律為B₁=kt（k=2T/s），求經(jīng)多長時間金屬導(dǎo)軌開始滑動；
（3）若M=0.3kg，且B′=B=1T，在導(dǎo)軌開始運(yùn)動至獲得最大速度的過程中，棒PQ產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.15J，通過棒點的電荷量q=1.5C，求此過程中因摩擦增加的內(nèi)能△E．

3．長為l的金屬棒ab以a點為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求
（1）金屬棒ab的平均速率；
（2）ab兩端的電勢差；
（3）經(jīng)時間△t金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應(yīng)電動勢多大？

2．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中，其導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，兩導(dǎo)軌間距為d，上端接有一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時間后，金屬桿做勻速運(yùn)動，金屬桿運(yùn)動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌和金屬桿電阻及空氣阻力均可忽略不計，重力加速度為g，則（　�。�

	A．	金屬桿下滑過程中通過的電流方向為從b到a
	B．	金屬桿勻速運(yùn)動時的速度大小為$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}btmqeqq^{2}}$
	C．	當(dāng)金屬桿的速度為勻速運(yùn)動時的一半時，它的加速度大小為$\frac{gsinθ}{2}$
	D．	金屬桿在導(dǎo)軌上運(yùn)動的整個過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mgh

1．如圖所示，DEG與D′E′G′是兩根電阻不計、相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌，間距L=0.5m，所構(gòu)成的DD′E′E為水平面、EE′G′G為傾角θ=37°的斜面，DD′距離地面的高度h=5m（圖中未標(biāo)出），EE′間接有R=6Ω的電阻，兩導(dǎo)軌同有平行于EE′放置，與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿ab、cd，兩桿的電阻均為r=6Ω、質(zhì)量均為m=0.4kg，在cd的下側(cè)，緊靠cd有兩根垂直于斜面EE′G′G的固定立柱1和2．DD′的右側(cè)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場．
現(xiàn)用一向左的水平恒力F作用于ab桿使其由靜止開始向左運(yùn)動，并最終在水平導(dǎo)軌上勻建運(yùn)動．在ab桿勻速運(yùn)動時，cd桿對兩根立柱的總壓力為3.2N．當(dāng)ab桿運(yùn)動到DD′處時，立即撤掉力F，最終軒落地的位置離DD′的水平距離x=2m．a(chǎn)b桿在軌道上運(yùn)動的過程中，通過ab桿的電荷量q=l C．g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求；
（l）ab桿勻速運(yùn)動時，cd桿所受的安培力大�。�
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；
（3）整個過程中，電路產(chǎn)生的焦耳熱．

20．如圖所示，幾位同學(xué)利用銅芯電纜線和靈敏電流計連成閉合回路做搖繩發(fā)電的探究實驗：假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行，由南指向北，圖中搖繩同學(xué)是沿東西站立的，甲同學(xué)站在西邊，手握導(dǎo)線的A點，乙同學(xué)站在東邊，手握導(dǎo)線的B點，兩位同學(xué)迅速搖動AB這段電纜線，觀察到靈敏電流計指針在“0”刻度線兩側(cè)左右擺動．則下列說法正確的是（　�。�

	A．	若僅減小AB段搖繩的長度，觀察到靈敏電流計指針擺動角度增大
	B．	當(dāng)搖繩向下運(yùn)動時，A點電勢比B點電勢低
	C．	當(dāng)電纜線搖到最低點時，電纜線所受安培力最大
	D．	如果甲乙兩位同學(xué)改為南北站向搖繩發(fā)電效果更好

19．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，將質(zhì)量相等的兩個帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動到同一豎直線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，則（　　）

	A．	M的帶電量一定比N的大		B．	M一定帶負(fù)電荷，N一定帶正電荷
	C．	靜止時M受到的合力比N的大		D．	移動過程中勻強(qiáng)電場對M做負(fù)功

18．如圖所示，“V”字形金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，其頂角為90°，圖中虛線為頂角POQ的角平分線，PM和QN導(dǎo)軌平行且間距是L．水平桌面上方存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根長度大于L的光滑金屬桿放于導(dǎo)軌上的頂點O處，現(xiàn)使金屬桿在沿圖中虛線的外力作用下以速度v₀從O點勻速向右運(yùn)動并開始計時，金屬桿和金屬導(dǎo)軌單位長度的電阻均為R₀．則（　�。�

	A．	0＜t≤$\frac{L}{2{v}_{0}}$時間內(nèi)，金屬桿中電流保持大小不變
	B．	t＞$\frac{L}{2{v}_{0}}$后，金屬桿中電流大小不變
	C．	t=$\frac{L}{4{v}_{0}}$時，外力大小是$\frac{{B}^{2}L{v}_{0}}{（1+\sqrt{2}）{R}_{0}}$
	D．	t=$\frac{L}{{v}_{0}}$時，桿受的安培力大小是$\frac{{B}^{2}L{v}_{0}}{（\sqrt{2}+2）{R}_{0}}$

17．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF傾斜放置，其所在平面與水平面間的夾角為θ，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌下端分別連著電容為C的電容器和阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，一根不可伸長的絕緣輕繩一端拴在金屬棒中間、另一端跨過定滑輪與質(zhì)量為M的重物相連．金屬棒與定滑輪之間的輕繩始終在兩導(dǎo)軌所在平面內(nèi)且兩導(dǎo)軌平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)線所在平面向上，導(dǎo)軌電阻不計，初始狀態(tài)用手托住M使輕繩恰處于伸直狀態(tài)，由靜止釋放M．
求：（重力加速度大小為g）
（1）若S₁閉合、S₂斷開，M的最大速度；
（2）若S₁和S₂均閉合，電容器的最大帶電量；
（3）若S₁斷開、S₂閉合，M的速度v隨時間t變化的關(guān)系．

16．人站在h高處的平臺上，水平拋出一個質(zhì)量為m的小球，物體落地時的速度為v，則（　�。�

	A．	人對小球做的功是$\frac{1}{2}$mv2
	B．	人對小球做的功是$\frac{1}{2}$mv2-mgh
	C．	取地面為零勢能面，小球落地時的機(jī)械能是$\frac{1}{2}$mv2
	D．	取地面為零勢能面，小球落地時的機(jī)械能是$\frac{1}{2}$mv2-mgh