【題目】兩條平行導(dǎo)軌傾斜地固定在絕緣地面上，導(dǎo)軌間距為d，在導(dǎo)軌的底端連接一阻值為R的定值電阻，在空間加一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將一質(zhì)量為m、阻值為R、長(zhǎng)度為d的金屬桿垂直地放在導(dǎo)軌上，給金屬桿一沿斜面向上的大小為v的初速度，當(dāng)其沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的位移大小為x時(shí)，速度減為零，已知導(dǎo)軌的傾角為α、金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ、重力加速度為g．則金屬桿從出發(fā)到到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 金屬桿所受安培力的最大值為

B. 金屬桿克服安培力做的功為

C. 定值電阻產(chǎn)生的熱量為

D. 金屬桿減少的機(jī)械能為

【答案】BD

【解析】

A、金屬桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流最大，所受的安培力最大，由、、得最大安培力為，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)能量守恒定律可知，上滑過(guò)程中電流做功產(chǎn)生的熱量為：，由功能關(guān)系可知金屬桿克服安培力做的功為，故選項(xiàng)B正確；

C、由于整個(gè)電路所產(chǎn)生的熱量為，則定值電阻產(chǎn)生的熱量為，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、上滑的過(guò)程中金屬桿的動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，所以金屬桿損失的機(jī)械能為 ，故選項(xiàng)D正確；

故選選項(xiàng)BD。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】構(gòu)建理想化模型，是處理物理問(wèn)題常見(jiàn)的方法。

（1）在研究平行板電容器的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，我們是從研究理想化模型——無(wú)限大帶電平面開(kāi)始的。真空中無(wú)限大帶電平面的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E0=，其中k是靜電力常量，σ為電荷分布在平面上的面密度，單位為C/m2。如圖1所示，無(wú)限大平面帶正電，電場(chǎng)指向兩側(cè)。若帶負(fù)電則電場(chǎng)指向中央（圖中未畫(huà)出）。在實(shí)際問(wèn)題中，當(dāng)兩塊相同的帶等量異種電荷的較大金屬板相距很近時(shí)，其中間區(qū)域，可以看作是兩個(gè)無(wú)限大帶電平面所產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加；如果再忽略邊緣效應(yīng)，平行板電容器兩板間的電場(chǎng)就可以看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖2所示。已知平行板電容器所帶電量為Q，極板面積為S，板間距為d，求：

a. 兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

b. 請(qǐng)根據(jù)電容的定義式，求出在真空中，該平行板電容器的電容C；

c. 求解圖2中左極板所受電場(chǎng)力的大小F。

（提示：因?yàn)閹щ娮髽O板的存在已經(jīng)影響到帶電右極板單獨(dú)存在時(shí)空間場(chǎng)強(qiáng)的分布，所以不能使用a問(wèn)中計(jì)算出的場(chǎng)強(qiáng)，而是應(yīng)該將電場(chǎng)強(qiáng)度“還原”到原來(lái)右極板單獨(dú)存在時(shí)，在左極板所在位置產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。）

（2）根據(jù)以上思路，請(qǐng)求解真空中均勻帶電球面（理想化模型，沒(méi)有厚度）上某微小面元所受電場(chǎng)力。如圖3所示，已知球面半徑為R，所帶電量為Q，該微小面元的面積為S，帶電球面在空間的電場(chǎng)強(qiáng)度分布為，其中r為空間某點(diǎn)到球心O的距離。

（提示：“無(wú)限大”是相對(duì)的，在實(shí)際研究中，只要被研究點(diǎn)距離帶電面足夠近，就可認(rèn)為該帶電面為無(wú)限大帶電平面）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了檢驗(yàn)使蘋(píng)果落地的力與維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力是同一種性質(zhì)的力，牛頓做了 著名的月一地檢驗(yàn)．已知地球半徑R＝6.40×106 m，月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑r＝3.84×105 km月球繞地球運(yùn)行的周期T＝27.3天，地球附近的重力加速度g取9.80 m／s2．請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算推理說(shuō)明使蘋(píng)果落地的力和維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力是同一種性質(zhì)的力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xoy，其第一、三象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小均相等但未知。若在第三象限加上垂直xoy平面的磁場(chǎng)，可使質(zhì)量為m、帶電量為+q的油滴以初速度v0沿直線AO運(yùn)動(dòng)，直線AO與y軸負(fù)半軸的夾角為45°，重力加速度為g，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小及第三象限所加磁場(chǎng)的方向；

（2）油滴第一次經(jīng)過(guò)x軸正半軸時(shí)與原點(diǎn)O的距離；

（3）若在第四象限加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使油滴經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)回到第三象限，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍。（答案可保留根號(hào)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有兩列簡(jiǎn)諧橫波a和b在同一介質(zhì)中傳播，a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負(fù)方向傳播，波速均為υ=4m/s，a的振幅為5cm，b的振幅為10cm。在t=0時(shí)刻兩列波的圖像如圖所示。求：

(i)這兩列波的周期；

(ii)x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=2.25s時(shí)的位移。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一個(gè)帶電小球從a點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)并剛好能沿ab直線斜向上做勻速運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法正確的是（ ）

A. 小球一定帶正電

B. a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)

C. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球電勢(shì)能增加

D. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球機(jī)械能增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線AB是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，虛線PQ是一個(gè)帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，P處的速度與電場(chǎng)線垂直。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 帶電粒子一定帶正電

B. 帶電粒子一定帶負(fù)電

C. 帶電粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 電場(chǎng)中Q點(diǎn)電勢(shì)一定高于P點(diǎn)的電勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的半圓形管道ACB固定在豎直平面內(nèi)，傾角為θ的斜面固定在水平面上，細(xì)線跨過(guò)小滑輪連接小球和物塊，細(xì)線與斜面平行，物塊質(zhì)量為m，小球質(zhì)量M＝3m，對(duì)物塊施加沿斜面向下的力F使其靜止在斜面底端，小球恰在A點(diǎn)．撤去力F后，小球由靜止下滑．重力加速度為g，sinθ＝≈0.64，不計(jì)一切摩擦．求：

(1)力F的大��；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，速度大小v以及管壁對(duì)它彈力的大小N；

(3)在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，細(xì)線對(duì)物塊做的功W.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】內(nèi)壁光滑上小下大的圓柱形薄壁氣缸豎直放置,上下氣缸的橫截面積分別為S1=40cm2、S2=80cm2,上下氣缸的高度分別為h=80cm、H=100cm。質(zhì)量為m=8kg的薄活塞將0.5mol氫氣(H2的摩爾質(zhì)量為2g/mol)封閉在氣缸內(nèi),活塞靜止在管口,如圖所示。已知?dú)錃獾亩ㄈ荼葻崛?/span>Cv為10.21kJ/(kgK),外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。定容比熱容Cv是指單位質(zhì)量的氣體在容積不變的條件下,溫度升高或降低1K所吸收或放出的熱量。保持缸內(nèi)氣體溫度為35℃不變,用豎直外力緩慢向下推活塞,當(dāng)活塞恰推至上氣缸底部時(shí),外力大小為F。求：

（1）求F的大小;

（2）隨后在逐漸減小豎直外力的同時(shí)改變缸內(nèi)氣體溫度,使活塞位置保持不變，直至外力恰為0。求這一過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量為多少?(結(jié)果保留三位有效數(shù))。

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