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15．如圖所示，豎直平面內有一足夠長的金屬導軌，金屬導體棒ab可在導軌上無摩擦地上下滑動，且導體棒ab與金屬導軌接觸良好．導體棒ab由靜止開始下落，過一段時間后閉合開關S，發(fā)現(xiàn)導體棒ab仍然做變速運動，則在以后導體棒ab的運動過程中，下列說法中正確的是（　　）
A．導體棒重力做的功全部轉化為導體棒的內能
B．導體棒的機械能不守恒
C．導體棒一定是先做加速運動，最后做勻速運動
D．導體棒可能是先做減速運動，最后做勻速運動

分析 閉合導體棒前，桿自由落體運動，閉合后，有感應電流，受向上的安培力，棒可能加速、勻速、減速，根據牛頓第二定律、安培力公式、切割公式、閉合電路歐姆定律列式分析．

解答 解：A、導體棒重力做的功一部分轉化為導體棒的內能．一部分轉化為導體棒的動能，A錯誤；
B、開關閉合后，導體棒受到的安培力做負功，導體棒的機械能不守恒，B正確；
CD、閉合導體棒前，桿自由落體運動，閉合后，有感應電流，受向上的安培力，安培力可能大于、等于或小于重力，所以導體棒可能是先做減速運動，最后做勻速運動，C錯誤、D正確．
故選：BD．

點評 本題是動態(tài)分析問題，不管導體棒是加速還是減速，都做加速度不斷減小的運動，最后做勻速直線運動，根據牛頓第二定律并結合安培力公式、切割公式、閉合電路歐姆定律列式分析即可．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方式表達了運動的美．請問攝影師選擇了參考系是（　�。�
A．大地B．太陽C．運動員D．座位上的觀眾

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．一物體從高處自由下落，經2秒落地，下列說法正確的是（　　）
A．物體的初速度為零B．物體即將落地時速度為20m/s
C．物體做勻加速直線運動D．物體下落高度為10米

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強電場，電場方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動．已知金屬塊在移動的過程中，力F做功32J，金屬塊克服電場力做功8J，金屬塊克服摩擦力做功16J，重力勢能增加18J，則在此過程中金屬塊的（　�。�
A．動能減少10 JB．電勢能增加24 JC．機械能減少24 JD．內能增加32 J

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示（俯視圖），在豎直方向的磁感應強度為B=0.25T的勻強磁場中，金屬框架MNPQ（框架電阻忽略不計）固定在水平面內，MN與PQ平行且足夠長，MN與PQ相距d=$\frac{{\sqrt{3}}}{4}$m，MP與PQ夾角θ=60°，光滑均勻導體棒EF（垂直于PQ）在外力作用下以垂直于自身的速度v=2m/s向右勻速運動，導體棒在滑動過程中始終保持與框架良好接觸，且導體棒每米的電阻為0.4Ω，經過P點瞬間作為計時起點．試求：
（1）電路中電流大小I與時間t的關系式；
（2）定量作出外力的功率P與時間t的函數圖象，并由圖象求出前4s內外力所做的總功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖1，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中．一勁度系數為k的絕緣輕質彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)．一質量為m、帶電量為q（q＞0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放，滑塊在運動過程中電量保持不變，設滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內，重力加速度大小為g．

（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經歷的時間t1；
（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm的過程中彈簧的彈力所做的功W；（不可用彈性勢能表達式計算）
（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在圖2中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關系v-t圖象．圖中橫坐標軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小，vm是題中所指的物理量．（本小題不要求寫出計算過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，一個質子以速度v垂直電場方向射入有界勻強電場中，它飛離電場區(qū)域時側向位移為d1，如果改換使α粒子從同一位置以2v速度垂直電場方向射入，則它飛離有界電場時的側向位移應為（　�。�
A．d2=d1B．d2=$\frac{mzjyy2h_{1}}{4}$C．d2=$\frac{yx4zo9f_{1}}{8}$D．d2=$\frac{5xcqv7r_{1}}{16}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L=0.5m，NQ兩端連接阻值R=2.0Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ=300．一質量m=0.40kg，阻值r=1.0Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.80kg的重物相連．細線與金屬導軌平行．金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3s內通過的電量是0.3～0.6s內通過電量的$\frac{2}{3}$，g=10m/s2，求：
（1）0～0.3s內棒通過的位移；
（2）金屬棒在0～0.6s內產生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質量為1.0×10-2 kg，所帶電荷量為+2.0×10-8 C．現(xiàn)加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與豎直線成30°角，繩長L=0.2m，g=10m/s2，求：
（1）這個勻強電場的電場強度大�。�
（2）突然剪斷輕繩，小球做什么運動？加速度大小和方向如何？

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