3．如圖，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，底端接電阻R，輕彈簧上端固定，下端懸掛質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好．除電阻R外，其余電阻不計(jì)．導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面．靜止時(shí)金屬棒位于A處，此時(shí)彈簧的伸長量為△l，彈性勢能為EP．重力加速度大小為g．將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平，則（　�。�
A．當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，彈簧的伸長量為△l
B．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于mg△l-EP
C．金屬棒第一次到達(dá)A處時(shí)，其加速度方向向下
D．金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量比第一次上升過程的多

分析 金屬棒的速度最大時(shí)，合力為零，由平衡條件求彈簧的伸長量．金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢能．根據(jù)牛頓第二定律分析加速度方向．由q=$\frac{△Φ}{R}$分析通過電阻R的電荷量關(guān)系．

解答 解：A、金屬棒的速度最大時(shí)，合力為零，由平衡條件有 mg=kx+F安．金屬棒原來靜止時(shí)有 mg=k△l．兩式對比可得 x＜△l，即金屬棒的速度最大時(shí)，彈簧的伸長量小于△l．故A錯(cuò)誤．
B、金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，則由能量守恒定律可得：電阻R上產(chǎn)生的熱量 Q=mg△l-Ep．故B正確．
C、金屬棒第一次到達(dá)A處時(shí)，受到重力、彈簧的彈力和安培力，且重力與彈力大小相等、方向相反，安培力方向向上，所以合力等于安培力，方向向上，可知加速度方向向上，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)能量守恒定律知，金屬棒第一次下降的高度大于第一次上升的高度，根據(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$分析知，金屬棒第一次下降過程磁通量的變化比第一次上升過程磁通量的變化量大，則金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量比第一次上升過程的多，故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵要正確分析金屬棒的受力情況和回路中能量轉(zhuǎn)化情況，由牛頓第二定律分析加速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．圖甲為商場里階梯電梯，圖乙為斜面電梯，設(shè)兩電梯中各站一個(gè)質(zhì)量相同的乘客隨電梯勻速上行，則（　　）
A．圖甲乘客不受摩擦力
B．圖乙乘客所受摩擦力沿電梯面向下
C．兩圖中電梯對乘客的作用力方向相同
D．兩圖中電梯對乘客的作用力大小相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．水上樂園有一個(gè)滑水項(xiàng)目深受大家喜愛，如圖所示，已知該項(xiàng)目的傾斜滑道的總高度H=6m，傾角θ=37°，傾斜滑道與水平滑道間平滑連接（即游客通過此處時(shí)速度大小不變），假設(shè)滑道內(nèi)有水時(shí)人與滑道間的動(dòng)摩擦因素μ1=0.15，無水時(shí)人與滑道間的動(dòng)摩擦因素μ2=0.2．求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．
（1）游客從有水的傾斜滑道下滑的加速度大��；
（2）如果游客甲從有水的滑道頂端由靜止開始下滑，則他能夠在水平滑道內(nèi)滑行的距離；
（3）乙從無水的滑道頂端下滑，為使自己能和甲滑行的一樣遠(yuǎn)，乙需在滑道頂端獲得一個(gè)沿滑道向下多大的初速度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．樂樂同學(xué)在校運(yùn)動(dòng)會(huì)上，獲得100米短跑冠軍，是由于他在這100米中（　�。�
A．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度大B．撞線時(shí)的瞬時(shí)速度大
C．平均速度大D．起跑時(shí)的加速度大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．從靜止開始，沿著光滑的固定斜面下滑的物體，在開始下滑的一段時(shí)間t內(nèi)，物體獲得動(dòng)能EK，在緊接著的一段時(shí)間t內(nèi)，物體動(dòng)能的增量為3EK，在這2t時(shí)間內(nèi)，重力對物體做功的平均功率為$\frac{2{E}_{K}}{t}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖自然長度為L0，勁度系數(shù)為k的輕彈簧，其一端固定于傾角為60°的光滑斜面體的頂端P處，另一端栓一質(zhì)量為m的小球．
（1）當(dāng)斜面體以多大的加速度向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球?qū)π泵娴膲毫偤脼榱悖?br />（2）設(shè)L0=10cm，勁度系數(shù)k=100N/m，質(zhì)量m=1kg，g=10m/s2，當(dāng)斜面體以a=$\sqrt{3}$g的加速度向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，輕彈簧的長度為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，在傾角θ=30°的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體，物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{5}$，現(xiàn)用輕細(xì)繩將物體由靜止沿斜面向上拉動(dòng)．拉力F=13N，方向平行斜面向上．經(jīng)時(shí)間t=2.0s繩子突然斷了，求：（g=10m/s2）
（1）繩斷時(shí)物體的速度大�。�
（2）物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離．
（3）繩子斷后物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧，放在光滑的水平面上，A球緊靠豎直墻壁，今用水平力F將B球向左推壓彈簧，平衡后，突然將F撤去，在這瞬間（　�。�
A．B 球的速度為零，加速度為零
B．B 球的速度為零，加速度大小為$\frac{F}{m}$
C．將F一撤去A就離開墻壁
D．在A離開墻壁后，A、B 兩球均向右做勻速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，物體的質(zhì)量m=4kg，放在粗糙的水平面上．現(xiàn)在用一大小為20N力F作用在物體上，力F與水平方向的夾角為37°，使物體水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）畫出物體的受力分析圖．
（2）求物體與水平地面的摩擦系數(shù)μ．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案