15．如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直固定，邊界水平的勻強(qiáng)磁場高度為h，方向垂直于導(dǎo)軌平面，兩相同的導(dǎo)體棒a、b中點(diǎn)用長為h的絕緣輕桿相接，形成“工”字型框架，框架置于磁場上方，b棒距磁場上邊界的高度為h，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好．保持a、b棒水平，由靜止釋放框架，b棒剛進(jìn)入磁場即做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．則在框架下落過程中，b棒所受輕桿的作用力F及b棒的機(jī)械能E隨下落的高度h變化的關(guān)系圖象，可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

分析 框架在進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，輕桿對(duì)b作用力為零，b進(jìn)入磁場后，框做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡．分析棒的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)棒的受力情況、棒的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析F的變化．根據(jù)動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化，分析機(jī)械能的變化．

解答 解：A、框架在進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為g，則輕桿對(duì)b作用力F為零．b進(jìn)入磁場后，框做勻速運(yùn)動(dòng)，a處于平衡狀態(tài)，桿對(duì)a的作用力Fa=mg，方向向上，則桿對(duì)b的作用力大小Fb=mg，方向向下．當(dāng)框架下落2h，a棒進(jìn)入磁場后，a受到輕桿的作用力大小等于重力，方向向下，則桿對(duì)b的作用力大小Fb=mg，方向向上．故A錯(cuò)誤，B正確；
CD、框架進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，機(jī)械能不變，線框進(jìn)入磁場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減少，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要正確要靈活選擇研究對(duì)象，正確判斷a的受力情況與機(jī)械能變化情況，分析清楚框架的運(yùn)動(dòng)情況即可正確解題．

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：多選題

20．水平傳送帶以恒定速度v運(yùn)動(dòng)，把一質(zhì)量為m的鐵塊輕輕放在傳送帶左側(cè)，鐵塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)鐵塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，鐵塊對(duì)地發(fā)生的位移為s，鐵塊獲得的動(dòng)能為（　　）
A．mv2B．μmgsC．$\frac{1}{2}mv$2D．μmgs+mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動(dòng)能同時(shí)從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，且同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，a、b兩粒子的質(zhì)量之比為（　�。�
A．1：2B．2：1C．3：4D．4：3

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．甲和乙是繞某天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星，甲的半徑為r1，周期為T1，乙的周期為T2，且T1＞T2，下列說法正確的是（　�。�
A．甲的線速度較大
B．甲的向心加速度較大
C．利用所給條件可以求出天體的質(zhì)量
D．利用所給條件可以求出天體的平均密度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．宇航員在地球表面以一定的初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時(shí)間t落回原處；若在某星球表面以相同的速度豎直上拋一小球，則需經(jīng)5t時(shí)間落回原處．已知該星半徑與地球半徑之比為1：4，則（不計(jì)空氣阻力）（　�。�
A．該星表面重力加速度與地球表面重力加速度之比為5：1
B．該星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為1：80
C．該星密度與地球密度之比為5：4
D．該星的“第一宇宙速度”與地球的“第一宇宙速度”之比為1：20

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．兩個(gè)相同的薄壁型氣缸A和B，活塞的質(zhì)量都為m，橫截面積都為S，氣缸的質(zhì)量都為M，$\frac{M}{m}$=$\frac{2}{3}$，氣缸B的筒口處有卡環(huán)可以防止活塞離開氣缸．將氣缸B的活塞跟氣缸A的氣缸筒底用細(xì)線相連后，跨過定滑輪，氣缸B放在傾角為30°的光滑斜面上，氣缸A倒扣在水平地面上，氣缸A和B內(nèi)裝有相同質(zhì)量的同種氣體，體積都為V0，溫度都為27℃，如圖所示，此時(shí)氣缸A的氣缸筒恰好對(duì)地面沒有壓力．設(shè)氣缸內(nèi)氣體的質(zhì)量遠(yuǎn)小于活塞的質(zhì)量，大氣對(duì)活塞的壓力等于活塞重的1.5倍．求：
（1）若使氣缸A的活塞對(duì)地面的壓力為0，氣缸A內(nèi)氣體的溫度是多少度？
（2）若使氣缸B中的氣體體積變?yōu)?\frac{4}{5}$V0，氣缸B內(nèi)的氣體的溫度是多少度？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．某同學(xué)乘電梯下樓，當(dāng)電梯向下啟動(dòng)時(shí)，他感到腳下變“輕”了，這是因?yàn)椋ā　。?table class="qanwser">A．他受到的重力變小了B．他受到的重力變大了C．他處于失重狀態(tài)D．他處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．伽利略對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法．圖1、圖2分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程，對(duì)這兩項(xiàng)研究，下列說法正確的是（　　）
A．圖1通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動(dòng)
B．圖1中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時(shí)間測(cè)量更容易
C．圖2中完全沒有摩擦阻力的斜面是實(shí)際存在的，實(shí)驗(yàn)可實(shí)際完成
D．圖2的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖為發(fā)電廠向遠(yuǎn)處用戶的輸電電路示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，若輸送功率增大，下列說法中正確的有（　�。�
A．升壓變壓器的輸出電壓增大
B．降壓變壓器的輸出電壓增大
C．輸電線上損耗的功率增大
D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大

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