题目内容
4．
如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两道轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端．若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则（ ）| A． | 返回到底端时金属杆速度为v0 | |
| B． | 上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做的功等于$\frac{1}{2}$mv02 | |
| C． | 上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于$\frac{1}{2}$mv02-mgh | |
| D． | 金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同 |
分析 通过对导体棒的受力分析知道，上滑的过程做变减速直线运动，下滑的过程做变加速直线运动，根据机械能转化为电能，从而确定来回的速度大小；
再根据动能定理，从而确定过程中克服安培力与重力所做的功；
根据克服安培力做功产生热量，从而比较上滑和下滑过程中产生的热量．
解答 解：A、由于金属杆的机械能减小转化为电能，所以金属杆ab返回到底端时速度大小小于v0，故A错误．
B、根据动能定理，上滑到最高点的过程中，则有：-W安-WG=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$．故B正确．
C、根据安培力做功产生热量，则有：Q=W安=$\frac{1}{2}$mv02-mgh，故C正确．
D、经过同一位置时：下滑的速度小于上滑的速度，下滑时棒受到的安培力小于上滑所受的安培力，则下滑过程安培力的平均值小于上滑过程安培力的平均值，所以上滑导体棒克服安培力做功大于下滑过程克服安培力做功，故上滑过程中电阻R产生的热量大于下滑过程中产生的热量，故D错误．
故选：BC．
点评 解决这类问题的关键时分析受力，进一步确定运动性质，并明确判断各个阶段及全过程的能量转化，及掌握动能定理与能量转化与守恒定律，同时理解产生热量与安培力做功的关系．
练习册系列答案
名校名卷单元同步训练测试题系列答案
相关题目
一个带电球N通过绝缘细线悬挂于P点，当固定在绝缘支架上的另一带电球M靠近它时，细线偏离竖直方向，如图所示．由此可知，两带电球一定带同种（选填“同种”或“异种”）电荷．
12．
水平地面上有一辆固定着竖直绝缘管的小车，绝缘管内壁光滑，管的底部有一带正电的小球，小球的直径比管的内径略小，如图所示．小车右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场，现让小车始终匀速向右运动，在小球未脱离管的过程中，以下说法正确的是（ ）
水平地面上有一辆固定着竖直绝缘管的小车，绝缘管内壁光滑，管的底部有一带正电的小球，小球的直径比管的内径略小，如图所示．小车右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场，现让小车始终匀速向右运动，在小球未脱离管的过程中，以下说法正确的是（ ）| A． | 小球对管壁一定有压力 | |
| B． | 磁场力可能对小球做正功 | |
| C． | 小球在磁场中运动的轨迹不可能是抛物线 | |
| D． | 小车进入磁场后，地面对小车的支持力一定减小 |
中国工程院院士马伟明透露，中国航空母舰舰载机的电磁弹射技术研究已获成功，电磁弹射没有蒸汽弹射那种爆炸性的冲击，同时由于加速度基本不变，所以比蒸汽弹射具有更高的效率，设某舰载机的质量为m=2.0×104kg，在电磁弹射车的作用下由静止开始匀加速直线运动，经x=20m速度达到v=40m/s，求此过程中：
9．
如图为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，AB表示端面，某单色平行光束照射到端面，要使光线不从玻璃丝的侧面透射出来，已知玻璃丝对该光的折射率为n，则入射角的正弦值sini应满足的条件是（ ）
如图为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，AB表示端面，某单色平行光束照射到端面，要使光线不从玻璃丝的侧面透射出来，已知玻璃丝对该光的折射率为n，则入射角的正弦值sini应满足的条件是（ ）| A． | sini＞$\sqrt{{n}^{2}-1}$ | B． | sini≤$\sqrt{{n}^{2}-1}$ | C． | sini≥$\frac{\sqrt{{n}^{2}-1}}{{n}^{2}}$ | D． | sini＜$\frac{\sqrt{{n}^{2}-1}}{{n}^{2}}$ |
如图所示，在同一竖直平面内，倾角θ=30°的光滑斜面的顶端连接一光滑的半径为R（圆管的内径远小于R）的半圆管PQ，圆管与斜面相切于斜面最高点P，一轻质弹簧的下端与固定挡板连接，上端与小球B接触（不连接），B平衡时，弹簧的压缩量为R，O点为弹簧的原长位置，OP=2R，在P点由静止释放小球A，小球A与B碰后粘在一起形成物体C，C恰好能返回到O点，已知小球A和B完全相同，质量均为m，直径略小于圆管内径，重力加速度为g，求：
13．资源普查卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运动轨道距地面的高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处的日照条件下的情况全部拍摄下来（设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转周期为T），则（ ）
| A． | 卫星绕地球运动的周期为T1=$\frac{2π}{R}$$\sqrt{\frac{R+h}{g}}$ | |
| B． | 在卫星绕地球一周时，地球自转的角度为$\frac{4{π}^{2}}{RT}$$\sqrt{\frac{R+h}{g}}$ | |
| C． | 在卫星绕地球一周时，地球自转的角度为$\frac{RT}{4{π}^{2}}$$\sqrt{\frac{g}{R+h}}$ | |
| D． | 在卫星绕地球一周的时间内在赤道上空时，卫星的摄像机至少应拍摄地面上的弧长为$\frac{4{π}^{2}}{T}$$\sqrt{\frac{（R+h）^{2}}{g}}$ |
14．下列说法正确的是（ ）
| A． | 在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少 | |
| B． | 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少 | |
| C． | 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少 | |
| D． | 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加 |