【題目】如圖所示，固定的豎直光滑U型金屬導(dǎo)軌，間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，其伸長(zhǎng)量為，此時(shí)導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小

B. 初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小

C. 導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)

D. 導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】BC

【解析】導(dǎo)體棒的初速度為v0，初始時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=BLv0
設(shè)初始時(shí)刻回路中產(chǎn)生的電流為I，由閉合電路的歐姆定律得： ;設(shè)初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力為F，由安培力公式得：F=BIL;聯(lián)立上式得， ．故A錯(cuò)誤；初始時(shí)刻，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，棒受到重力、向下的安培力和彈簧的彈力，所以：ma=mg+kx+F得： ．故B正確；從初始時(shí)刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過(guò)程中，導(dǎo)體棒減少的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，另一部分通過(guò)克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能；當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時(shí)，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，所以彈力的方向向上，此時(shí)導(dǎo)體棒的位置比初始時(shí)刻降低了，故C正確；導(dǎo)體棒直到最終靜止時(shí)，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，則：mg=kx2，得： ．由于x1=x2，所以彈簧的彈性勢(shì)能不變，
由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：mg（x1+x2）+Ek=Q;解得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量： 可知R上產(chǎn)生的熱量要小于系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量．故D錯(cuò)誤．
故選BC

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】在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E（圖象未畫(huà)出），由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，如圖所示，其中l(wèi)0為常數(shù)，粒子所受重力忽略不計(jì)，求：

（1）粒子從A到C過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功；

（2）粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間；

（3）粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下與放射性元素半衰期有關(guān)的因素是(　　)

A. 核電荷數(shù)B. 化合狀態(tài)

C. 溫度D. 壓強(qiáng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】靜止在光滑水平地面上的平板小車(chē)C，質(zhì)量為mC =3kg，物體A、B的質(zhì)量為mA=mB=1kg，分別以vA=4m/s和vB=2m/s的速度大小，從小車(chē)的兩端相向地滑到車(chē)上．若它們?cè)谲?chē)上滑動(dòng)時(shí)始終沒(méi)有相碰，A、B兩物體與車(chē)的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.2．求：

（1）小車(chē)的最終的速度；

（2）小車(chē)至少多長(zhǎng)（物體A、B的大小可以忽略）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說(shuō)法正確的是： （ ）

A. 電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)

B. 若aA>aB，則Q靠近M端且為正電荷

C. 無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpB

D. B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力．已知AP＝2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　)

A. 重力做功2mgR

B. 機(jī)械能減少mgR

C. 合外力做功mgR

D. 克服摩擦力做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電荷量為—q的質(zhì)點(diǎn)（重力不計(jì)），在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N，如圖所示，已知力F和MN間夾角為θ，MN間距離為d，則（ ）

A. MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

B. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

C. 帶電小球由M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，電勢(shì)能減少了

D. 若要使帶電小球由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F必須反向

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到光電門(mén)B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．

（1）滑塊通過(guò)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可表示為 ；

（2）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為△Ek= ，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為△Ep= ，在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ek=△Ep則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；

（3）在上次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2﹣d圖象如圖2所示，并測(cè)得M=m，則重力加速度g= m/s2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲乙兩汽車(chē)在一平直公路上同向行駛。在t=0到t=t1的時(shí)間內(nèi),它們的v-t圖像如圖所示。在這段時(shí)間內(nèi)

A. 甲乙兩汽車(chē)的位移相同

B. 汽車(chē)乙的平均速度等于

C. 汽車(chē)甲的平均速度比乙大

D. 汽車(chē)甲的加速度大小逐漸減小,汽車(chē)乙的加速度大小逐漸增大

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