15．如圖所示，一粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道于平面向上．質(zhì)量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端．若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì)．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．金屬桿ab上滑過(guò)程與下滑過(guò)程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能一定相等
B．金屬桿ab上滑過(guò)程中克服重力、安培力與摩擦力所做功之和等于$\frac{1}{2}$mv02
C．金屬桿ab在整個(gè)過(guò)程中損失的機(jī)械能等于裝置產(chǎn)生的焦?fàn)枱?/td>
D．金屬桿ab上滑過(guò)程比下滑過(guò)程通過(guò)電阻R的電量多

分析 根據(jù)克服摩擦做的功與內(nèi)能的關(guān)系分析A選項(xiàng)；
根據(jù)動(dòng)能定理分析B選項(xiàng)；
根據(jù)能量守恒定律分析C選項(xiàng)；
根據(jù)感應(yīng)電量經(jīng)驗(yàn)公式分析D選項(xiàng)．

解答 解：A、克服摩擦力做功轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，上滑過(guò)程與下滑過(guò)程摩擦力大小相等、位移相等，因此克服摩擦力做功相等，則金屬桿ab上滑過(guò)程與下滑過(guò)程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能一定相等，故A正確；
B、金屬桿ab上滑過(guò)程中受到重力、安培力、摩擦力作用，這些力都做功負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得知：ab棒克服重力、安培力與摩擦力所做功之和等于$\frac{1}{2}$mv02，故B正確；
C、根據(jù)能量守恒定律可知金屬桿ab在整個(gè)過(guò)程中損失的機(jī)械能等于裝置產(chǎn)生的焦?fàn)枱岷鸵蚰Σ廉a(chǎn)生的熱，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)感應(yīng)電量經(jīng)驗(yàn)公式q=$\overline{I}t=\frac{△Φ}{R}$知，上滑過(guò)程和下滑過(guò)程磁通量的變化量相等，則通過(guò)電阻R的電量相等，故D錯(cuò)誤．
故選：AB．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問(wèn)題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點(diǎn)是分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問(wèn)題，根據(jù)平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題，根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系等進(jìn)行分析．

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：選擇題

15．距水平地面一定高度處由靜止開(kāi)始下落的雨滴，著地前遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng)，則（　�。�
A．雨滴做平拋運(yùn)動(dòng)B．風(fēng)速越大，雨滴下落時(shí)間越長(zhǎng)
C．風(fēng)速越大，雨滴下落時(shí)間越短D．雨滴著地時(shí)間與水平風(fēng)速無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x=0.3sin（200πt） m，介質(zhì)中P點(diǎn)與B波源間的距離為20m，兩波源形成的簡(jiǎn)諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是500m/s，已知介質(zhì)中P點(diǎn)的振幅為0.6m．
①求波的頻率和t=$\frac{1}{1200π}$ s時(shí)P點(diǎn)的位移大�。�
②如果P點(diǎn)與A波源間的距離大于6m而小于12m，求P點(diǎn)與A波源間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái)，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知線框電阻為R，橫邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)上下邊界的距離、線框豎直邊長(zhǎng)均為h．初始時(shí)刻，磁場(chǎng)的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開(kāi)始釋放，線框穿出磁場(chǎng)前，若線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)．則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為$\sqrt{gh}$
B．線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C．線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=8mgh-$\frac{8{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}}$
D．線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，若某一時(shí)刻的速度為v，則加速度為a=$\frac{1}{2}$g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4mR}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1=B、B2=2B．一個(gè)豎直放置的邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以速度v垂直磁場(chǎng)方向從圖中實(shí)線位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí)，線框的速度為v/2，則下列結(jié)論中正確的是（　�。�
A．此過(guò)程中通過(guò)線框橫截面的電荷量為$\frac{3B{a}^{2}}{2R}$
B．此過(guò)程中回路產(chǎn)生的電能為$\frac{3}{4}$mv2
C．此時(shí)線框的加速度為$\frac{{9{B^2}{a^2}v}}{2mR}$
D．此時(shí)線框中的電功率為$\frac{9{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{4R}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，在光滑水平面上方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在寬度為d的長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，有邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（d＞L），質(zhì)量為m的正方形金屬線框，以υ0速度垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，剛好滑出磁場(chǎng)時(shí)速度為υt，則線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度υ為（　�。�
A．υ=$\frac{{{υ_0}+{υ_t}}}{2}$B．υ＞$\frac{{{υ_0}+{υ_t}}}{2}$
C．υ＜$\frac{{{υ_0}+{υ_t}}}{2}$D．以上情況都有可能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，在光滑水平面右側(cè)有一豎直的彈性墻壁，墻壁左側(cè)停放一質(zhì)量為M的平板小車．質(zhì)量為m（M=2m）且可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊從小車左端以速度υ0滑上車的水平面．已知物塊與車面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)物塊始終未與墻壁碰撞，小車與墻壁碰撞時(shí)間極短，且每次碰后均以原速率彈回．
（1）若最初小車右端與墻壁間的距離足夠大，則小車與墻壁第一次碰撞前的速度υ為多大？在此過(guò)程中，物塊克服摩擦力所做的功W為多大？
（2）若小車與墻壁發(fā)生碰撞前瞬間，物塊速度大小為$\frac{1}{2}$v0，且小車與墻壁發(fā)生一次碰撞后，物塊和小車最終都停止，則小車右端最初與墻壁間的距離so應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

4．質(zhì)量為m的人站在光滑水平面上質(zhì)量為M的小車一端，車長(zhǎng)為L(zhǎng)．當(dāng)人從一端走到另一端時(shí)，則小車在水平上移動(dòng)的位移大小是$\frac{mL}{m+M}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，兩條平行的水平金屬導(dǎo)軌相距L=1m，金屬導(dǎo)軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37°，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬棒PQ的質(zhì)量為m=0.2kg，MN，PQ電阻分別為R1=1Ω和R2=2Ω．MN置于粗糙水平導(dǎo)軌上，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．MN棒在水平外力F1的作用下以v1=3m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)．此時(shí)PQNM回路消耗的電功率為P=3W，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，MN始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（2）F2的大小和方向；
（3）若改變F1的作用規(guī)律，使MN棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v與位移x滿足關(guān)系：v=0.4x，PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上．求MN棒從靜止開(kāi)始到x=5m的過(guò)程中，MN棒產(chǎn)生的焦耳熱．

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