一套有用 物理练习.docx
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一套有用物理练习
海淀区高三年级第一学期期末练习
物理2016.2
一、不定项选择
1．如图1所示，真空中有两个点电荷分别位于M点和N点，它们所带电荷量分别为q1和q2。
已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，且MP=3PN，则
A．q1=3q2B．q1=9q2C．q1=－3q2D．q1=－9q2
2．关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是
A．电场强度的定义式E=
适用于任何静电场
B．电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同
C．磁感应强度公式B=
说明磁感应强度B与放入磁场中的通电导线所受安培力F成正比，与通电导线中的电流I和导线长度L的乘积成反比
D．磁感应强度公式B=
说明磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
3．如图2所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。
一个试探电荷在该电场中仅受电场力的作用，它在A、B、C三点的加速度大小分别为aA、aB、aC，所具有的电势能分别为EpA、EpB、EpC。
关于这个试探电荷在A、B、C三点的加速度大小和电势能的大小，下列说法中正确的是
A．aA＞aBB．aA＞aC，C．EpA＞EpBD．EpB＞EpC
4．在如图1所示电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略。
开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中
A．电压表的示数减小B．电压表的示数增大
C．电流表的示数减小D．电流表的示数增大
5．如图2所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。
设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C。
实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是
A．保持d不变，减小S，则C变小，θ变大；
B．保持d不变，减小S，则C变大，θ变大
C．保持S不变，增大d，则C变小，θ变大
D．保持S不变，增大d，则C变大，θ变大
6．图6是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关S。
在图7所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是
7．图6是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关S。
在图7所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是
8．如图5所示，理想变压器原线圈两端的输入电压为220V，副线圈两端接有两只标有“12V，24W”字样的灯泡，当开关S1和S2都闭合时，两灯泡均正常发光。
下列说法中正确的是
A．该变压器原、副线圈的匝数之比应为55：
3
B．该变压器原、副线圈的匝数之比应为3：
55
C．将开关S1断开，则通过该变压器原线圈的电流将变小
D．将开关S1断开，则该变压器原线圈的输入功率将变小
9．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的
；R2的阻值等于电流表内阻的
2倍。
若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
10．如图8所示，半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板连接，两板间距为d。
圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图9所示（规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向）。
在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则下列说法中正确的是
A．第2s内上极板为正极B．第3s内上极板为负极
C．第2s末微粒回到了原来位置D．第3s内两极板之间的电场强度大小为
11．如图10所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。
在a点由静止释放一带正电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是曲线上离MN板最远的点。
已知微粒的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，不计微粒所受空气阻力，则下列说法中正确的是
A．微粒在a点时加速度方向竖直向下
B．微粒在c点时电势能最大
C．微粒运动过程中的最大速率为
D．微粒到达b点后将沿原路径返回a点
12．如图10所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。
在a点由静止释放一带负电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是曲线上离MN板最远的点。
不计微粒所受空气阻力，则下列说法中正确的是
A．图中曲线是一段圆弧
B．磁场的方向可以垂直于纸面向里
C．微粒所受重力的大小大于电场力的大小
D．微粒在c点时的速度最大
13．如图11甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。
在B点由静止释放一带电荷量为e、质量为m的电子，该电子仅在电场力的作用下沿x轴运动，其电势能Ep随其坐标x变化的关系如图11乙所示，图中EpA和EpB为已知量，则下列说法正确的是
A．空间中电场是匀强电场，场强大小
B．电子从B运动到A所用时间
C．电子在A点的动量大小为
D．在运动过程中电势能的减少量等于电子动能的增加量，故系统的机械能守恒
14．如图11甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。
一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图11乙所示，则下列说法中正确的是
A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场
B．A点的电场强度小于B点的电场强度
C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA－EpB
D．电子在A点的动能小于在B点的动能
15．如图8所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，MN为AB的垂直平分线。
在MN之间的C点由静止释放一个带负电的小球（可视为质点），若不计空气阻力，则
A．小球从C点沿直线MN向N端运动，先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其所经过各点的电势先降低后升高
C．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其电势能先减小后增大
D．若在两个小球运动过程中，两个点电荷所带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中的振幅将不断增大
16．如图8所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，MN为AB的垂直平分线。
在MN之间的C点由静止释放一个带负电的小球（设不改变原来的电场分布，可视为质点），在以后的一段时间内，小球在MN连线上做往复运动。
若
A．小球带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小
B．小球带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小
C．两点电荷带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中周期不断减小
D．两点电荷带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中振幅不断减小
17．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。
回旋加速器的原理如图9所示，D1和D2是两个正对的中空半圆金属盒，它们的半径均为R，且分别接在电压一定的交流电源两端，可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场，两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中。
A点处的粒子源能不断产生带电粒子，它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动。
调节交流电源的频率，使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向，从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速，且最终能沿位于D2盒边缘的C口射出。
若带电粒子在A点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及C口的口径大小均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则带电粒子在回旋加速器中运动时
A．随轨道半径增大，盒中相邻轨道半径之差减小
B．磁感应强度B一定，加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大
C．加速电压一定，改变磁感应强度B的大小，不影响带电粒子获得的最大动能的大小
D．加速带电粒子的总时间与加速电压大小有关
18．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。
回旋加速器的原理如图9所示，D1和D2是两个正对的中空半圆金属盒，它们的半径均为R，且分别接在电压一定的交流电源两端，可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场，两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中。
A点处的粒子源能不断产生带电粒子，它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动。
调节交流电源的频率，使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向，从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速，且最终都能沿位于D2盒边缘的C口射出。
该回旋加速器可将原来静止的α粒子（氦的原子核）加速到最大速率v，使它获得的最大动能为Ek。
若带电粒子在A点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及C口的口径大小均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则用该回旋加速器
A．能使原来静止的质子获得的最大速率为
v
B．能使原来静止的质子获得的动能为
Ek
C．加速质子的交流电场频率与加速α粒子的交流电场频率之比为1：
1
D．加速质子的总次数与加速α粒子总次数之比为2：
1
19.半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：
自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体。
图12为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。
当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系
，其中k为材料的霍尔系数。
已知半导体材料的载流子浓度越高，其导电性能越好。
若每个载流子所带电荷量的绝对值为e，下列说法中正确的是
A．如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体
B．若该半导体是N型半导体，则用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与上表面连接
C．霍尔系数较大的材料，其内部单位体积内的载流子数目较多
D．样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为
E．经测量发现温度升高时半导体的电阻值减小，可以判断载流子数目比升温前少
F．经测量发现温度升高时半导体的电阻值减小，可以判断其升温后产生的霍尔电势差比升温前小
G．一般半导体的霍尔系数远大于金属材料，是由于大多数半导体单位体积内的载流子数目比金属材料单位体积内的载流子多
20．如图，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。
O点是MN连线的中点，直线PQ是MN的中垂线。
现有一带正电的试探电荷q自O点以大小是v0的初速度沿直线向Q点运动。
若试探电荷q只受M、N处两电荷的电场力作用，则下列说法正确的是
A．q将做匀速直线运动
B．q的加速度将逐渐减小
C．q的动能将逐渐减小
D．q的电势能将逐渐减小
21．一束带电粒子沿水平方向匀速飞过小磁针上方时，磁针的N极向西偏转，这一束带电粒子可能是
A．向南飞行的正离子束
B．向南飞行的负离子束
C．向西飞行的正离子束
D．向西飞行的负离子束
22．右图中有A、B两个线圈。
线圈B连接一电阻R，要使流过电阻R的电流大小恒定，且方向由c点流经电阻R到d点。
设线圈A中电流i从a点流入线圈的方向为正方向，则线圈A中的电流随时间变化的图象是
23．从1822年至1831年的近十年时间里，英国科学家法拉第心系“磁生电”。
在他的研究过程中有两个重要环节：
（1）敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想；
（2）通过大量实验，将“磁生电”（产生感应电流）的情况概括为五种：
变化着的电流、变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
结合你学过的相关知识，试判断下列说法正确的是
A．环节
（1）提出“磁生电”思想是受到了麦克斯韦电磁场理论的启发
B．环节
（1）提出“磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电”现象做出合理解释
C．环节
（2）中五种“磁生电”的条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”
D．环节
（2）中“在磁场中运动的导体”这种情况不符合“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”这一条件
24．空间有一磁感应强度为B的水平匀强磁场，质量为m、电荷量为q的质点以垂直于磁场方向的速度v0水平进入该磁场，在飞出磁场时高度下降了h。
重力加速度为g。
则下列说法正确的是A．带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上
B．带电质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下C．带电质点飞出磁场时速度的大小为v0
D．带电质点飞出磁场时速度的大小为
25．如图1所示，物体A以速度v0做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L，图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹。
图2中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图1中的虚线相同。
让物体B从轨道顶端无初速下滑，B下滑过程中没有脱离轨道。
物体A、B都可以看作质点。
重力加速度为g。
则下列说法正确的是
A．A、B两物体落地时的速度方向相同B．A、B两物体落地时的速度大小相等
C．物体B落地时水平方向的速度大小为
D．物体B落地时重力的瞬时功率为
二、实验题
1．（8分）
c
图13甲为某同学测额定电压为2.5V小灯泡的I-U图线的实验电路图。
（1）根据电路图，用笔画线代替导线，将图13乙中的实验电路连接成完整实验电路。
（2）开关S闭合之前，图13乙中滑动变阻器的滑片应该置于（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。
U/V
（3）已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比（热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=273+t），根据图13丙画出的小灯泡I—U特性曲线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为℃（保留两位有效数字）。
2．（7分）某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
（1）甲同学选用图14所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。
在他测量与计算无误的情况下，他所得电池内阻的测量值与真实值相比_________（选填“偏大”或“偏小”）。
（2）乙同学选用图15所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为R0，电流表内阻为rA。
根据实验电路图连接好电路闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。
根据多组实验数据绘出如图16所示的
-R图象，若已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则这个实验中所测电池电动势的测量值E＝，内阻的测量值r＝。
23．（5分）某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
（1）甲同学选用图17所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。
在他测量与计算无误的情况下，他所得到的电源电动势E的测量值比真实值偏小。
E的测量值比真实值偏小的原因可能是（选填选项前的字母）造成的。
A.电压表的分流B.电流表的分压
（2）乙同学选用图18所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为R0，根据实验电路图连接好电路闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R，读出与R对应的电压表的示数U，并作记录。
根据多组实验数据绘出如图19所示的
图象，若已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则这个实验中所测电池电动势的测量值E＝，内阻的测量值r＝。
三、计算题
1、如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=1Ω的电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。
导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。
导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。
求：
（1）感应电动势E和感应电流I；
（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF的大小；
（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U。
2．（8分）如图14所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°。
现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放。
g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。
求：
（1）小球所受电场力的大小；
（2）小球通过最低点C时的速度大小；
（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小。
3．（8分）如图所示，P、Q两平行金属板间存在着平行于纸面的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B1，两板间的距离为d；金属板下方存在一有水平边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B2。
带正电的粒子，以一定的速度垂直于电场和磁场匀速通过P、Q两金属板间，并沿垂直磁场方向进入金属板下方的磁场，做匀速圆周运动，发生的侧移量为x。
不计两极板电场的边缘效应及粒子所受的重力。
求：
（1）P、Q两金属板间的电势差UPQ；
（2）能匀速通过P、Q两金属板间的速度v的大小；
（3）这种粒子的比荷。
4．（8分）如图所示，真空中有平行正对金属板A、B，它们分别接在输出电压恒为U=91V的电源两端，金属板长L＝10cm、两金属板间的距离d=3.2cm，A、B两板间的电场可以视为匀强电场。
现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0×107m/s的速度垂直于电场方向进入电场，然后从两金属板右侧射出。
已知电子的质量m=0.91×10-30kg，电荷量e=1.6×10-19C，两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。
求：
（1）电子在电场运动的过程中电场力对它所做的功；
（2）若要电子能够从金属板右侧射出，两金属板间所加电压的取值范围。
5．（8分）如图21所示，真空中有平行正对金属板A、B，它们分别接在输出电压恒为U=91V的电源两端，金属板长L＝10cm、两金属板间的距离d=3.2cm，A、B两板间的电场可以视为匀强电场。
现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0×107m/s的速度垂直于电场方向进入电场，然后从两金属板右侧射出。
已知电子的质量m=0.91×10-30kg，电荷量e=1.6×10-19C，两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。
求：
（计算结果保留两位有效数字）
（1）电子在电场中运动的加速度a的大小；
（2）电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y；
（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，其动量增量的大小。
6．（10分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。
如图23所示，某时刻在xOy平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y轴负方向、电场强度为E的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀
强磁场。
一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度v0沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中，粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且沿OP方向进入第Ⅳ象限。
在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场（不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响），粒子经过原点O进入匀强磁场中，并仅在磁场力作用下，运动一段时间从y轴上的N点射出磁场。
已知OP与x轴正方向夹角α=60°，带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计，求：
（1）M、O两点间的电势差U；
（2）坐标原点O与N点之间的距离d；
（3）粒子从M点运动到N点的总时间t。
7．（10分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。
如图23所示，某时刻在xOy平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。
一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度v0沿垂直于y轴方向射入匀强电场中，已知M点的坐标为（-l，
）。
粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且进入第Ⅳ象限。
在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场（不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响），粒子经过原点O进入匀强磁场中，并仅在磁场力作用下，运动一段时间从y轴上的N点射出磁场。
带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计，求：
（1）M、O两点间的电势差U和匀强电场的电场强度E；
（2）粒子从M点运动到N点的总时间t；
（3）请计算说明：
仅增大电场强度，不改变粒子进入磁场和射出磁场两点间的距离。
8．（10分）如图24所示，PQ和MN是固定于水平面内间距L=1.0m的平行金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。
两相同的金属棒ab、cd放在轨道上，运动过程中始终与轨道垂直，且接触良好，它们与轨道形成闭合回路。
已知每根金属棒的质量m=0.20kg，每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R=1.0Ω；金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.20，且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中。
取重力加速度g=10m/s2。
（1）在t=0时刻，用垂直于金属棒的水平力F向右拉金属棒cd，使其从静止开始沿轨道以a=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动，求金属棒cd运动多长时间金属棒ab开始运动；
（2）若用一个适当的水平外力F′向右拉金属棒cd，使其达到速度v1=20m/s沿轨道匀速运动时，金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动。
求：
①金属棒ab沿轨道运动的速度大小；
②水平外力F′的功率。
9．（10分）如图24所示，PQ和MN是固定于水平面内间距L=1.0m的平行金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。
两相同的金属棒ab、cd放在轨道上，运动过程中始终与轨道垂直，且接触良好，它们与轨道形成闭合回路。
已知每根金属棒的质量m=0.20kg，每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R=1.0Ω；金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.20，且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中。
取重力加速度g=10m/s2。
（1）若用一个适当的水平外力F向右拉金属棒cd，使其沿轨道匀速运动时，金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动，求水平外力F大小；
（2）在t=0时刻，用垂直于金属棒的水平力F′向右拉金属棒cd，使其从静止开始沿轨道以a=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动：
①画出金属棒ab运动前，F′-t图像，并求出该过程中水平力F′的冲量；
②若金属棒ab运动前，金属棒ab上产生的焦耳热为Q=0.33J，求水平力F′所做的功。
10、（8分）如图15所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。
一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于匀强磁场中。
金属杆ab中通有大小为I的电流。
已知重力加速度为
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