1、选择题  如图所示，MN、PQ为放置于水平面上的两根平行导轨，通电导体棒ab垂直放置在导轨上， 已知导体棒质量m＝1 kg，长l＝2.0 m，通过的电流I＝5.0 A，方向如图所示，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝。若使导体棒水平向右匀速运动， 要求轨道内所加与导体棒ab垂直的匀强磁场的磁感应强度最小，则磁场的方向与轨道平面的夹角是(g＝10 m/s2)

A．30°
B．45°
C．60°
D．90°

参考答案：C

本题解析：导体棒受力截面图如下图，金属棒受到自身重力，安培力F和支持力以及滑动摩擦力。其中支持力和滑动摩擦力互相垂直，合力与竖直方向的夹角，则有，即。若使导体棒水平向右匀速运动，重力和安培力F的合力与支持力和滑动摩擦力合力等大反向如下图。根据几何关系可知，当安培力F与合力垂直时，安培力最小，即安培力与竖直方向夹角为，根据左手定则磁场与安培力垂直，所以磁场方向与轨道平面夹角为，选项C正确。

本题难度：一般

2、计算题  （16分）如图所示，倾角为的“U”型金属框架下端连接一阻值为的电阻，相互平行的金属杆MN、PQ间距为，与金属杆垂直的虚线、区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，、间距离为，一长为、质量为、电阻为的导体棒在全属框架平面上与磁场上边界距离处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界．重力加速度为（金属框架摩擦及电阻不计）．求：

（1）导体棒刚到达磁场上边界时速度大小；
（2）导体棒匀速通过磁场下边界时速度大小；
（3）导体棒穿越磁场过程中，回路产生的电能．

参考答案：（1）? (2) ?(3)

本题解析：
试题分析:（1）导体棒在磁场外沿斜面下滑，只有重力做功，
由机械能守恒定律得：?（3分）
解得：?（2分）
（2）导体棒匀速通过匀强磁场下边界时，由平衡条件：
?（2分）
?（1分）
解得：?（2分）
（3）全过程由能量守恒定律得：?（4分）
解得：?（2分）

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，一质量为m的带电小球，用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右，场强为E的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ=37°角．sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）求小球带何种电性及所带电荷量大小；
（2）如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下，带电小球将怎样运动？带电小球的最大速度值是多少？

参考答案：（1）如图受力分析，根据小球静止时受平衡力，可以判断出小球的受力的方向向左，与电场线的方向相反，因此小球带负电；



小球受到的电场力和绳子的拉力的合力和重力平衡，即：qE=mgtanθ，
q=mgEtanθ=3mg4E；
（2）小球在竖直平面内沿圆弧摆下，做圆周运动．（或沿圆弧摆下然后沿圆弧来回运动）；带电小球到最低点速度最大是vm，則有：mgl（1-cosθ）-qEl（1-cosθ）=12mvm2，
vm=

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示。不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为

[? ]
A．mg，(M-m)g
B．mg，Mg
C．(M-m)g，Mg
D．(M+m)g，(M-m)g

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题  如图所示，轻绳OA一端系于天花板上，与竖直方向的夹角为30°，水平轻绳OB的一端系于竖直墙上，O点挂一重物．重物重力300N，此时绳OA、OB的拉力是多大？（结果保留三位有效数字）

参考答案：设OA绳的拉力为F1，OB绳的拉力为F2．分析结点O受力情况：重物的拉力T，绳OA的拉力F1和OB的拉力F2．由结点O平衡可知：
? F1cosθ=T=mg
将θ=30°，mg=300N代入，得：F1=mgcos30°=200

本题解析：

本题难度：一般