17．如圖所示，ABCD是固定的水平放置的足夠長的U形金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上架有一個(gè)金屬棒ab，給棒一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，ab棒將運(yùn)動(dòng)起來，最后又靜止在導(dǎo)軌上，在軌道是光滑的和粗糙的兩種情況下（　　）
A．安培力對(duì)ab棒所做的功相等
B．電流通過整個(gè)回路所做的功相等
C．整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量相等
D．到停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩次運(yùn)動(dòng)距離相等

分析 金屬棒在導(dǎo)軌上做減速運(yùn)動(dòng)，最后金屬棒靜止在導(dǎo)軌上；對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析答題．

解答 解：A、當(dāng)導(dǎo)軌光滑時(shí)，金屬棒克服安培力做功，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，產(chǎn)生的內(nèi)能等于金屬棒的初動(dòng)能；
當(dāng)導(dǎo)軌粗糙時(shí)，金屬棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生熱，把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一方面要克服安培力做功，金屬棒的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，
摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能與克服安培力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的和等于金屬棒的初動(dòng)能；所以，導(dǎo)軌粗糙時(shí)，安培力做的功少，導(dǎo)軌光滑時(shí)，安培力做的功多，故A錯(cuò)誤．
B、電流所做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，根據(jù)功能關(guān)系可知導(dǎo)軌光滑時(shí)，金屬棒克服安培力做功多，產(chǎn)生的焦耳熱多，電流做功大，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得知，兩種情況下，棒的初動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故兩種產(chǎn)生的內(nèi)能相等，都等于金屬棒的初動(dòng)能；故C正確．
D、在導(dǎo)軌粗糙的情況下，在相等位移的位置，棒所受的合力較大，而合力所做的功相等，所以粗糙情況下ab的位移較小，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是正確分析能量是如何轉(zhuǎn)化的，運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律分析熱量問題；同時(shí)對(duì)金屬棒正確受力分析，也是解題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．下列各圖是反映汽車以額定功率P額從靜止啟動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)的過程，其速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是（　　）
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，寬度為L的粗糙平行金屬導(dǎo)軌PQ和P′Q′傾斜放置，頂端QQ′之間連接一個(gè)阻值為R的電阻和開關(guān)S，底端PP′處與一小段水平軌道用光滑圓弧相連．已知底端PP′離地面的高度為h，傾斜導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）中．若斷開開關(guān)S，一根質(zhì)量為m、電阻為r、長也為L的金屬棒從AA′處由靜止開始滑下，金屬棒落地點(diǎn)離PP′的水平距離為x1；若閉合開關(guān)S，該金屬棒仍從AA′處由靜止開始滑下，則金屬棒落地點(diǎn)離PP′的水平距離為x2．不計(jì)導(dǎo)軌電阻，忽略金屬棒經(jīng)過PP′處的機(jī)械能損失，已知重力加速度為g，求：
（1）開關(guān)斷開時(shí)，金屬棒離開底端PP′的速度大小．
（2）開關(guān)閉合時(shí)，在下滑過程導(dǎo)體棒上的電流方向與金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱．
（3）開關(guān)S仍閉合，金屬棒從比AA′更高處由靜止開始滑下，水平射程仍為x2，請(qǐng)定性說明金屬棒在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束由相同微粒組成的帶電粒子流以相同的初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用粒子能落到下極板上．已知粒子質(zhì)量m=2.0×10-6kg，電荷量q=1.0×10-8C，電容器電容C=1.0×10-6F，若第一個(gè)粒子剛好落到下極板中點(diǎn)O處，取g=10m/s2．求：
（1）則帶電粒子入射初速度的大��；
（2）兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度為多大時(shí)，帶電粒子能剛好落在下極板右邊緣B點(diǎn)；
（3）落到下極板上帶電粒子總的個(gè)數(shù)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，一束質(zhì)量和電荷量均不同的帶正電粒子（不計(jì)粒子重力），以相同的初速度從同一位罝垂直射入電壓為U的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后能飛出極板的粒子打到極板右側(cè)熒光屏上，對(duì)能打到屛上的粒子，下列說法正確的是（　�。�
A．比荷相同的粒子，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿同一軌跡運(yùn)動(dòng)
B．減小兩極板間的電壓，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將變長
C．電荷量為q的粒子到達(dá)屏?xí)r，動(dòng)能的增量為qU
D．減小偏轉(zhuǎn)極板的長度，可使粒子打在屏上的位置距屏中心的距離減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，豎直平面xoy內(nèi)有三個(gè)寬度均為L首尾相接的電場(chǎng)區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG．三個(gè)區(qū)域中分別存在方向+y、+y、+x的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為2：1：2．現(xiàn)有一帶正電的物體以某一初速度從坐標(biāo)為（0，L）的P點(diǎn)射入ABFE場(chǎng)區(qū)，初速度方向水平向右．物體恰從坐標(biāo)為（2L，$\frac{L}{2}$）的Q點(diǎn)射入CDHG場(chǎng)區(qū)，已知物體在ABFE區(qū)域所受電場(chǎng)力和所受重力大小相等，重力加速度為g，物體可以視作質(zhì)點(diǎn)，y軸豎直向上，區(qū)域內(nèi)豎直方向電場(chǎng)足夠大．求：

（1）物體進(jìn)入ABFE區(qū)域時(shí)的初速度大��；
（2）物體在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，一價(jià)氫離子${\;}_{1}^{1}$H和二價(jià)氦離子${\;}_{2}^{4}$He（重力不計(jì)），分別先后經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒屏上，則它們（　　）
A．在兩個(gè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間相同
B．打在熒光屏上的同一點(diǎn)
C．到達(dá)屏上的動(dòng)能相同
D．氦離子到達(dá)屏上時(shí)的動(dòng)能是氫離子的兩倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．一對(duì)平行金屬板長為L，兩板間距為d，質(zhì)量為m，電荷量為e的電子從平行板左側(cè)以速度υ0沿兩板的中線不斷進(jìn)入平行板之間，兩板間所加交變電壓UAB，如圖所示，交變電壓的周期，已知所有電子都能穿過平行板，且最大偏距的粒子剛好從極板的邊緣飛出，不計(jì)重力作用，則（　�。�
A．所有電子都從右側(cè)的同一點(diǎn)離開電場(chǎng)
B．所有電子離開電場(chǎng)時(shí)速度都是υ0
C．t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子，離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能最大
D．t=$\frac{T}{4}$時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子，在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)最大側(cè)位移為$\fracevdkyov{16}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，有一束電子流在經(jīng)電壓U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若兩板間距為d=1.0cm，板長 L=5.0cm，要使電子能從兩板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案