题目内容

11．两根足够长的光滑导轨竖直放置，底端接阻值为R的电阻，将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，重力加速度的大小为g，则（　　）
A．释放瞬间金属棒的加速度的大小为g
B．当弹簧的拉力和金属棒的重力第一次大小相等时，流过电阻R的电流最大
C．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→a
D．金属棒运动的整个过程中，电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

分析 释放瞬间金属棒的速度为零，根据受力情况确定金属棒的加速度为g；根据共点力的平衡条件确定电流最大的位置；通过R的感应电流方向由右手定则判断；根据能量守恒定律分析R上产生的总热量与重力势能的减少．

解答 解：A、释放瞬间金属棒的速度为零，没有感应电流产生，不受安培力，金属棒只受重力，所以金属棒的加速度为g．故A正确．
B、当金属棒的速度最大时电流最大，此时金属棒受力平衡，所以当弹簧的拉力与安培力之和与金属棒的重力第一次大小相等时，流过电阻R的电流最大，故B错误；
C、金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故C正确．
D、由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，系统的机械能不断减少，最终金属棒停止运动，弹簧具有弹性势能，所以导体棒的重力势能转化为内能和弹簧的弹性势能，则根据能量守恒定律得知在金属棒运动的过程中，电阻R上产生的总热量等于棒的重力势能减少量与弹簧弹性势能之差，故D错误．
故选：AC．

点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下物体的平衡问题；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键．

练习册系列答案
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1．如图所示，a、b是匀强电场中相距0.4m的两点，a、b间的电势差为4.0V，则匀强电场的场强大小为10V/m，把一正电荷从a点移到b点，该电荷的电势能将变小（填“变大”“变小”或“不变”
2．物体做简谐运动，通过A点时的速度为v，经过时间t后物体第一次以相同速度v通过B点，又经过同样的时间物体紧接着又通过B点，已知物体在这段时间内走过的总路程为18cm，则该简谐运动的振幅可能是（　　）
A．3cmB．5cmC．7cmD．9cm
19．以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t后速度达到最大值vm，在此过程中汽车通过的位移为x，则（　　）
A．x$＞\frac{{v}_{m}t}{2}$B．x=$\frac{{v}_{m}t}{2}$C．x＜$\frac{{v}_{m}t}{2}$D．无法判定
6．如图所示，一个可视为质点的物块，质量为m=2kg．从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下，到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速度大小为v=3m/s．已知圆孤轨道半径R=0.8 m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1，两皮带轮之间的距离为L=7m，（g=10m/s2）
（1）求物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力
（2）若物体滑到传送带上后将圆孤轨道移开，试通过计算分析物体从传送带的哪一端离开传送带
（3）物块在传送带上运动的过程中摩擦力对物块所做的功为多少？
16．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g．采用的实验步骤如下：
A．在小滑块?上固定一个宽度为d的窄挡光片；
B．用天平分别测出小滑块（含挡光片）和小球b的质量m、mb；
C．在?和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；
D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E．记录滑块?通过光电门时挡光片的遮光时间t；
F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离sb；
G．改变弹簧压缩量，进行多次测量．

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为2.550mm．
（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即ma$\frac{d}{t}$=mbsb$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．（用上述实验所涉及物理量的字母表示）
3．下列说法正确的有（　　）
A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
B．相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C．声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小
D．在光的双缝干涉实验中，若只将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变窄
20．为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用传感器设计了如图甲所示的电路，闭合电键S，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，通过电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，用计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，请回答下列问题：
（1）根据图乙中的M、N两条直线可知BC
A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的
（2）根据图乙可以求得定值电阻R0=2.0Ω．
（3）电源电动势E=1.48V，内电阻r=1.7Ω．
9．在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，则从抛出到落地的总时间内（　　）
A．做下抛运动的小球动量变化最大B．三个小球动量变化率相等
C．三个小球动量变化大小相等D．做平抛运动的小球动量变化量最小

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