题目内容
6．
如图所示，轻质弹簧的上端固定，下端悬挂一根质量为m的磁铁，在磁铁下端放一个固定的闭合金属线圈，将磁铁抬到弹簧原长处由静止开始释放，使磁铁上下振动时穿过线圈，最终磁铁会静止不动．已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）| A． | 最终磁铁静止不动时，弹簧长度为原长 | |
| B． | 线圈中产生的感应电流方向在不断变化 | |
| C． | 线圈中产生的焦耳热的总量与线圈的电阻大小有关 | |
| D． | 线圈中产生的焦耳热的总量一定小于$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{k}$ |
分析 磁铁处于平衡时，受到重力与弹簧的拉力；
依据楞次定律，可知，感应电流的方向；
根据能量转化与守恒定律，即可判定总焦耳热，并与弹性势能的大小关系．
解答 解：A、最终磁铁静止不动时，处于平衡状态，则磁铁受到弹簧的拉力，因此弹簧长度不是原长，故A错误；
B、当磁铁来回运动时，导致穿过线圈的磁通量变小或变大，依据楞次定律，线圈中产生的感应电流方向不同，因此其会在不断变化，故B正确；
C、根据能量转化与守恒定律，可知，磁铁从静止到停止，减小的重力势能完全转化为线圈中产生焦耳热与弹簧的弹性势能，因此线圈中产生的焦耳热的总量与线圈的电阻大小无关，故C错误；
D、弹簧的伸长量$x=\frac{mg}{k}$，减少的重力势能为mgh=mg•$\frac{mg}{k}$=$\frac{{m}_{\;}^{2}{g}_{\;}^{2}}{k}$，由C选项分析，可知，线圈中产生的焦耳热的总量一定小于弹性势能$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{k}$，故D正确；
故选：BD．
点评 本题考查电磁感应与能量守恒定律的内容的结合，要注意明确磁铁的受力情况分析，明确能量转化方向，知道由于安培力做功，在运动中会有焦耳热产生是解决这类问题的关键，要特别注意弹性势能的变化，从而准确掌握能量的转化方向．
练习册系列答案
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17．物体做半径为r的匀速圆周运动，它的向心加速度、角速度和线速度分别为an、ω和v，则下列关系正确的是（ ）
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14．
如图所示，固定斜面倾角为θ，一个物体在与斜面平行的拉力F作用下，沿斜面向上运动一段距离L．在此过程中，拉力F对物块做的功为（ ）
如图所示，固定斜面倾角为θ，一个物体在与斜面平行的拉力F作用下，沿斜面向上运动一段距离L．在此过程中，拉力F对物块做的功为（ ）| A． | FL | B． | FLsinθ | C． | FLcosθ | D． | FLtanθ |
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18．
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质量相等的甲、乙两物体在相同的恒定水平外力作用下由同一起跑线沿不同接触面由静止开始运动，两物体的v-t图象如图所示，则（ ）| A． | t0后某时刻甲、乙两物体位移相等 | |
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11．
如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（ ）
如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（ ）| A． | 6种光子中n=4激发态跃迁到基态时释放的光子康普顿效应最明显 | |
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