20．如圖所示電路，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，斜面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用．金屬棒沿導(dǎo)軌勻速向上滑動(dòng)，則它在上滑高度h的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．作用在金屬棒上各力的合力做功為零
B．重力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能
C．金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
D．恒力F做的功與安培力做的功之和等于金屬棒增加的機(jī)械能

分析 金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑過(guò)程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受到安培力，金屬棒克服安培力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，即等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．再根據(jù)動(dòng)能定理和電磁感應(yīng)知識(shí)研究功能關(guān)系．根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析機(jī)械能的增加量．

解答 解：A、金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，合力為零，則合力做功為零．即WF+WG+WA=0，故A正確．
B、根據(jù)功能關(guān)系可知，重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，即重力做的功等于拉力做的功減去系統(tǒng)產(chǎn)生的電能．故B錯(cuò)誤．
C、由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得知，金屬棒克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．故C正確．
D、除重力之外，其它力對(duì)金屬棒做的功等于金屬棒機(jī)械能的增加量，所以恒力F做的功與安培力做的功之和等于金屬棒增加的機(jī)械能，故D正確．
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中功能關(guān)系的能力，關(guān)鍵掌握常見(jiàn)的功與能的關(guān)系，知道金屬棒克服安培力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，運(yùn)用動(dòng)能定理是處理這類(lèi)問(wèn)題常用的方法．

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：多選題

8．已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，銅的摩爾質(zhì)量為M0，密度為ρ，則（　�。�
A．1個(gè)銅原子的質(zhì)量是$\frac{{M}_{0}}{{N}_{A}}$B．1個(gè)銅原子的體積是$\frac{{M}_{0}}{ρ{N}_{A}}$
C．1 kg銅所含原子的數(shù)目是ρNAD．1 m3銅所含原子的數(shù)目為NA
E．1 mol銅所含原子的數(shù)目是$\frac{ρ{N}_{A}}{{M}_{0}}$   

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一根彎成45°的光滑金屬框架DOC，其所在平面與磁場(chǎng)垂直，長(zhǎng)直金屬棒MN與金屬框架接觸良好，起始時(shí)OA=l0，且MN⊥OC，金屬棒和框架的單位長(zhǎng)度的電阻均為r（忽略接觸電阻），MN在外力F作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)閉合回路的磁通量為Ф，通過(guò)OA段的電荷量為q，金屬棒MN的熱功率為P．則下列物理量隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

8．如圖甲所示，在豎直向下的B=4.0T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)L=0.50m的正方形閉合金屬線框放在光滑水平地面上，線框的ab邊緊貼磁場(chǎng)右邊界MN，線框電阻R=10Ω、質(zhì)量m=0.20kg，線框從靜止開(kāi)始．現(xiàn)對(duì)線框加一向右的水平拉力F，使線框以a=1.0m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．求：

（1）cd邊到達(dá)右邊界MN時(shí)線框中的電流強(qiáng)度；
（2）線框開(kāi)始和要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，水平拉力分別是多大；
（3）線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；并在圖乙上畫(huà)出F-t 圖線．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

15．如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ=30°，在其上放置一矩形金屬框abcd，ab的邊長(zhǎng)l1=1m，bc的邊長(zhǎng)l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過(guò)細(xì)線繞過(guò)定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行且靠近，重物質(zhì)量M=2kg，離地面高度為H=4.8m，斜面上efgh區(qū)域是有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T，方向垂直于斜面向上；已知AB到ef的距離為4.2m，ef到gh的距離為0.6m，gh到CD的距離為3.8m，取g=10m/s2，現(xiàn)讓線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（開(kāi)始時(shí)刻，cd與AB邊重合），求：
（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大��；
（2）線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的大��；
（3）線框從靜止運(yùn)動(dòng)開(kāi)始到ab邊與CD邊重合時(shí)，線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（4）線框abcd在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
A．讓小球多次從斜槽同一位置自由滾下，在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如下圖中a、b、c、d所示．
B．按圖安裝好器材，注意調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平，記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線．
C．取下白紙以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．
（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是BAC．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)下列哪些操作是必須的①（填序號(hào)）．
①將斜槽軌道的末端調(diào)成水平
②用天平稱(chēng)出小球的質(zhì)量
③斜槽軌道必須是光滑的
（4）已知圖中小方格的邊長(zhǎng)l=10cm．，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為（用l和g表示）${v}_{0}=2\sqrt{gl}$，其值是2 m/s （g=10m/s2），小球在a點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，0），則小球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為：x=-10cm，y=-1.25cm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．用“油膜法”可以估測(cè)分子的大�。稳胧⑺囵B(yǎng)皿中的油酸溶液所含純油酸的體積為4，0×10-6mL，將培養(yǎng)皿水平放在邊長(zhǎng)為1cm的方格紙上，水面上散開(kāi)的油膜輪廓如圖所示．
（1）這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜面積可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油分子的直徑．
（2）該油膜面積為：S=113 cm2，由此可以估算油酸的分子直徑約為d=3.5×10-10m．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

9．一端固定在光滑面O點(diǎn)的細(xì)線，A、B、C各處依次系著質(zhì)量相同的小球A、B、C，如圖所示，現(xiàn)將它們排列成一直線，并使細(xì)線拉直，讓它們?cè)谧烂嫔侠@O點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且O、A、B、C始終在同一直線上，如果細(xì)線長(zhǎng)度OA=AB=BC，則三段線段中拉力大小之比為6：5：3．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10．如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，水平放置的通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)度L=0.2m，導(dǎo)線中電流I=1A，問(wèn)：
（1）導(dǎo)線所受安培力的方向是向上還是向下？
（2）導(dǎo)線所受安培力多大？

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