【題目】如圖所示,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為30°的斜面上,導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌下端連接一個阻值為R的定值電阻,空間中有一磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌所在斜面上的勻強磁場。在斜面上平行斜面固定一個輕彈簧,彈簧勁度系數(shù)為k,彈簧上端與質(zhì)量為m、電阻為r、長為L的導(dǎo)體桿相連,桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)體桿中點系一輕細(xì)線,細(xì)線平行斜面,繞過一個光滑定滑輪后懸掛一個質(zhì)量也為m的物塊。初始時用手托著物塊,導(dǎo)體桿保持靜止,細(xì)線伸直,但無拉力。釋放物塊后,下列說法正確的是

A. 釋放物塊瞬間導(dǎo)體桿的加速度為g

B. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止,在此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

C. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止,在此過程中細(xì)線對導(dǎo)體桿做功為

D. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止,在此過程中流過電阻R的電荷量為

【答案】BCD

【解析】

對整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出瞬時的加速度大。桓鶕(jù)平衡得出彈簧開始的壓縮量和最終伸長量相等,彈性勢能不變,結(jié)合能量守恒求出整個回路產(chǎn)生的熱量,從而得出電阻R上產(chǎn)生的熱量。對導(dǎo)體棒運用動能定理,求出細(xì)線對導(dǎo)體棒做功的大小。根據(jù)電量的經(jīng)驗表達(dá)式,結(jié)合磁通量的變化量求出通過電阻R的電荷量。

初始時,彈簧被壓縮,彈力大小kx1=mgsinθ,即kx1=mgsin30°=0.5mg,釋放物塊瞬間,安培力為零,對桿和物塊分析有:mg+kx1-mgsinθ=2ma 解得a=0.5g,故A錯誤。由于電磁感應(yīng)消耗能量,桿最終速度為零,安培力為零,細(xì)線拉力T=mg,彈簧處于伸長狀態(tài)對導(dǎo)體桿有:彈力kx2+mgsinθ=T,得kx2=0.5mg,解得x1x2,彈簧彈性勢能不變,對物塊、導(dǎo)體桿、彈簧整個系統(tǒng),由能量守恒得mg(x1+x2)=mg(x1+x2)sinθ+Q ,解得:,則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱,故B正確。從運動到最終停止,彈簧彈力對導(dǎo)體棒做功為零,對導(dǎo)體棒運用動能定理得,WF-WA-mg(x1+x2)sinθ=0,解得細(xì)線對導(dǎo)體桿拉力做功WFWA+mg(x1+x2)=,故C正確。流過電阻R上的電荷量為,故D正確。故選BCD。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】邊長為aN匝正方形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平面內(nèi)的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n,線圈所圍面積內(nèi)的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,圖象中為已知。則下列說法正確的是

A. 時刻線圈中感應(yīng)電動勢最大

B. 時刻線圈中感應(yīng)電流為零

C. 勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為

D. 線圈中瞬時感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過固定于斜面體頂端的小滑輪 O ,傾角為30°的斜面體置于水平地面上A的質(zhì)量為 m , B 的質(zhì)量為4m 開始時,用手托住 A,使 OA 段繩恰好處于水平伸直狀態(tài)繩中無拉力 OB 繩平行于斜面,此時 B 靜止不動將A由靜止釋放,在其下擺過程中,斜面體始終保持靜止,下列判斷中正確的是

A小球A的機械能不守恒,A、B系統(tǒng)的機械能守恒

B物塊 B 受到的摩擦力先減小后增大

C地面對斜面體的摩擦力方向一直向右

D小球A擺到最低點時繩上的拉力大小為2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強磁場B和勻強電場E,磁感線和電場線都處在水平方向且互相垂直.在MN上方有一個帶正電的小球由靜止開始下落,經(jīng)電場和磁場到達(dá)水平地面.若不計空氣阻力,小球在通過電場和磁場的過程中,下列說法中正確的是(  )

A. 小球做勻變速曲線運動

B. 小球的電勢能保持不變

C. 洛倫茲力對小球做正功

D. 小球動能的增量等于其電勢能和重力勢能減少量的總和

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了精確測量某待測電阻的阻值,某實驗小組先用多用電表進(jìn)行粗測,后用伏安法精確測量,實驗室提供的器材如下:

待測電阻:Rx

電壓表:V1(量程3V,內(nèi)阻約為3KΩ

電壓表:V2(量程15V,內(nèi)阻約為15KΩ

電流表:A(量程10mA,內(nèi)阻為rA=30Ω

滑動變阻器:R(最大阻值10Ω,額定電流1A

定值電阻:R1(阻值30Ω

定值電阻:R2(阻值

直流電源:E(電動勢為3V,內(nèi)阻可忽略)

單刀單擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

當(dāng)用多用電表的歐姆×10擋粗測Rx的阻值時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大了,應(yīng)使選擇開關(guān)撥到________(填“×100×1” )倍率擋,重新歐姆調(diào)零后再測,此時多用電表指針位置如圖(a)所示,其讀數(shù)為_________Ω。

在用伏安法測量Rx時,為使測量盡量精確,要求電表指針均達(dá)到半偏以上,電壓表應(yīng)選________,定值電阻應(yīng)選________。(均填器材符號)

b為該實驗小組設(shè)計測量電阻電路圖的一部分,請在虛線框內(nèi)將電路圖補充完整,并標(biāo)出器材符號________。

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【題目】分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep=0)。若甲分子固定于坐標(biāo)原點O,乙分子從某處(分子間的距離大于r0小于10r0靜止釋放,在分子力的作用下沿r正半軸靠近甲_________________

A.乙分子所受甲分子的引力逐漸增大

B.乙分子在靠近甲分子的過程中乙分子的動能逐漸增大

C.當(dāng)乙分子距甲分子為r=r0 時,乙分子的速度最大

D.當(dāng)乙分子距甲分子為r=r0 時,乙分子的勢能最小

E.甲分子與乙分子之間的作用力隨r 的減小而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻的U型玻璃管,豎直放置,左端開口,右端封閉。一定質(zhì)量的理想氣體B,氣柱長為L=12.5cm,左端長為h=4cm的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的理想氣體A,氣柱長度為也為h,且兩端最上方液面齊平。現(xiàn)再往左端緩慢加入長為h的水銀柱。已知大氣壓強為P0=76cmHg,整個過程溫度保持不變。當(dāng)氣柱穩(wěn)定時,求: 右端液面上升的高度L0及氣柱A的長度LA(計算結(jié)果均保留一位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部,則小磁塊( )

A. PQ中都做自由落體運動

B. 在兩個下落過程中的機械能都守恒

C. P中的下落時間比在Q中的長

D. 落至底部時在P中的速度比在Q中的大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間存在某靜電場,在x軸上各點的場強E隨坐標(biāo)x的分布規(guī)律如圖所示,規(guī)定x軸的正方向為電場強度E的正方向。一個帶電粒子在x軸上以x=0點為對稱中心做往復(fù)運動。已知粒子僅受電場力作用,運動中電勢能和動能的總和為A,且x=0處,電勢為零。則

A. 該粒子一定帶負(fù)電

B. 該粒子在x=0點兩側(cè)分別做勻變速直線運動

C. x=x0處的電勢為

D. 若該粒子帶電量的絕對值為q,則粒子運動區(qū)間為

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