【題目】如圖所示，固定的豎直光滑U型金屬導軌，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軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導軌上，導軌的電阻忽略不計。初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為，此時導體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是( )

A. 初始時刻導體棒受到的安培力大小

B. 初始時刻導體棒加速度的大小

C. 導體棒往復運動，最終靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)

D. 導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】BC

【解析】導體棒的初速度為v0，初始時刻產(chǎn)生的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律得：E=BLv0
設初始時刻回路中產(chǎn)生的電流為I，由閉合電路的歐姆定律得： ;設初始時刻導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錯誤；初始時刻，彈簧處于伸長狀態(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；從初始時刻到最終導體棒靜止的過程中，導體棒減少的機械能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，另一部分通過克服安培力做功轉化為電路中的電能；當導體棒靜止時，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，所以彈力的方向向上，此時導體棒的位置比初始時刻降低了，故C正確；導體棒直到最終靜止時，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，則：mg=kx2，得： ．由于x1=x2，所以彈簧的彈性勢能不變，
由能的轉化和守恒定律得：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錯誤．
故選BC

練習冊系列答案
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【題目】圖甲的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R＝55Ω，A、V為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110 V，下列表述正確的是(　　)

A. 電流表的示數(shù)為2 A

B. 原、副線圈匝數(shù)比為1∶2

C. 電壓表的示數(shù)為電壓的有效值

D. 原線圈中交變電壓的頻率為100 Hz

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【題目】如圖甲所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置的，下端固定在水平地面上，一質量為m的小球，從離彈簧上端高h處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運動。若以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下建立一坐標軸Ox，小球的速度v隨x變化的圖象如圖乙所示，其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點的曲線，BC是平滑的曲線，則關于A、B、C三點對應的x坐標及加速度大小，以下關系正確的是：（）

A.

B.

C.

D.

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【題目】下面哪一組單位屬于國際單位制的基本單位（ ）

A. 米、牛頓、千克 B. 千克、焦耳、秒

C. 米、千克、秒 D. 米/秒2、千克、牛頓

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【題目】圖甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場的磁感應強度按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期。不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：

(1)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值；

(2)小燈泡消耗的電功率；

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【題目】某同學設計的“電磁彈射”裝置如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌（電阻不計）水平固定放置，間距為l，磁感應強度大小為B的磁場垂直于軌道平面向下。在導軌左端跨接電容為C的電容器，另一質量為m、電阻為R的導體棒垂直于導軌擺放。先斷開電鍵S，對電容器充電，使其帶電量為Q，再閉合電鍵S，關于該裝置及導體棒的運動情況下列說法正確的是

A. 要使導體棒向右運動，電容器的b極板應帶正電

B. 導體棒運動的最大速度為

C. 導體棒運動過程中，流過導體棒橫截面的電量為Q

D. 導體棒運動過程中感應電動勢的最大值為

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【題目】有一條沿順時針方向勻速傳送的傳送帶，恒定速度v＝4 m/s，傳送帶與水平面的夾角θ＝37°，現(xiàn)將質量m=1kg的小物塊輕放在其底端（小物塊可視作質點），與此同時，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F＝8N，經(jīng)過一段時間，小物塊上到了離地面高為＝2．4 m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0．5，（g取10 m/s2， sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）．問：

（1）物塊從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間？

（2）若在物塊與傳送帶達到相同速度時，立即撤去恒力F，計算小物塊還需經(jīng)過多少時間離開傳送帶以及離開時的速度？

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【題目】兩個相同的金屬小球所帶電量不同，小球間相距一定距離時有相互作用的庫侖力。如果將它們相互接觸一下，再放到原來的位置，則兩金屬小球之間庫侖力的變化情況是:

A、如果相互接觸前庫侖力是引力，則相互接觸后庫侖力仍是引力

B、如果相互接觸前庫侖力是引力，則相互接觸后庫侖力是斥力

C、如果相互接觸前庫侖力是斥力，則相互接觸后庫侖力一定增大

D、如果相互接觸前庫侖力是斥力，則相互接觸后庫侖力一定減小

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【題目】如圖所示，直線y=x與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強磁場B1，直線x=d與y=x間有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度E=1.0×104V/m，另有一半徑R=1.0m的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B2=0.20T，方向垂直坐標平面向外，該圓與 直線x=d和x軸均相切，且與x軸相切于S點。一帶負電的粒子從S點沿y軸的正方向以速度v0進人圓形磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時間進入磁場區(qū)域B1，且第一次進入磁場B1時的速度方向與直線y=x垂直。粒子速度大小v0=1.0×105m/s,粒子的比荷為q/m= 5.0×105C/kg，粒子重力不計。求：

(1)坐標d的值；

(2)要使粒子無法運動到x軸的負半軸，則磁感應強度B1應滿足的條件；

(3)在(2)問的基礎上，粒子從開始進入圓形磁場至第二次到達直線y=x上的最長時間。（第（3）問結果保留兩位有效數(shù)字，π=3.14）

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