（3）如图2所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s． A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向．

【考点】53：动量守恒定律；J4：氢原子的能级公式和跃迁

【专题】16：压轴题；52F：动量定理应用专题．

（3）根据动量守恒求解即可．

【解答】解：

（3）取v0远离空间站的方向为正方向，则A和B开始的速度为v0＝0.1m/s远离空间站，推开后，A的速度vA＝0.2m/s，此时B的速度为vB，根据动量守恒定律有：

（mA+mB）v0＝mAvA+mBvB

代入数据解得：vB＝0.02m/s

方向沿远离空间站方向；

故答案为：

（1）C；

（2）近、6

（3）0.02m/s，方向远离空间站方向．

【点评】本题主要考查德布罗意波和玻尔原子理论，在考纲中属于基本要求，第三问结合航天考查动量守恒也属于基础题，作为2013年江苏高考题难度不是很大．

五、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

15．（15分）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0m、bc＝0.5m，电阻r＝2Ω．磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T．在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：

（1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；

（2）在1～5s内通过线圈的电荷量q；

（3）在0～5s内线圈产生的焦耳热Q。

【考点】D8：法拉第电磁感应定律；DD：电磁感应中的能量转化

【专题】538：电磁感应——功能问题．

（3）分析两个时间段：0～1s和1～5s，由焦耳定律分别求出热量，即可得到总热量；

由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：

根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向。

由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则

故在0～5s内线圈产生的焦耳热Q＝Q1+Q2＝100J。

答：

（1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E为10V，感应方向为逆时针方向。

（2）在1～5s内通过线圈的电荷量q为10C。

（3）在0～5s内线圈产生的焦耳热Q为100J。

【点评】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用，这些都是电磁感应现象遵守的基本规律，要熟练掌握，并能正确应用。

16．（16分）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ．重力加速度为g。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，m1＝0.5kg，m2＝0.1kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1m，取g＝10m/s2．若砝码移动的距离超过l＝0.002m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

【考点】29：物体的弹性和弹力；37：牛顿第二定律

【专题】11：计算题；22：学科综合题；32：定量思想；4C：方程法；522：牛顿运动定律综合专题．