题目内容

12．如图所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计ab与导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是（　　）
A．杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量
B．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量
C．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量
D．电流所做的功等于重力势能的增加量

分析 分析ab杆运动中能量转化方向，知道ab杆匀速上升时，动能不变，重力势能增加，整个回路的内能增加，根据能量守恒和功能关系进行分析．

解答 解：A、据功能关系知，克服安培力所做的功等于电能的增加量，故杆ab克服安培力做功等于电阻R上产生的热量．故A正确．
BC、根据功能关系可知，拉力F做的功等于重力势能的增加量和电阻R上产生的热量之和．故B错误，C正确；
D、安培力的大小与重力的大小不等，则电流做的功与重力做功大小不等，即电流做功不等于重力势能的增加量．故D错误．
故选：AC．

点评 在电磁感应现象中电路中产生的热量等于外力克服安培力所做的功；在解题时要注意体会功能关系及能量转化与守恒关系．

练习册系列答案
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2．同步卫星是相对于地面不动的人造地球卫星，下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（　　）
A．它可以在地面上任意点的正上方，且离地心的距离可根据需要进行选择
B．它可以在地面上任意点的正上方，但离地心的距离是一定的
C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可根据需要进行选择
D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
3．如图1，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，刚接触轻弹簧的瞬间速度是5m/s，接触弹簧后小球速度v和弹簧缩短的长度△x之间关系如图2所示，其中A为曲线的最高点．已知该小球重为2N，弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变．在小球向下压缩弹簧的全过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球的动能先变大后变小B．小球速度最大时受到的弹力为2N
C．小球的机械能先增大后减小D．小球受到的最大弹力为12.2N
20．真空中有如图所示矩形区域，该区域总高度为2h、总宽度为4h，其中上半部分有磁感应强度为B、垂直纸面向里的水平匀强磁场，下半部分有竖直向下的匀强电场，x轴恰为水平分界线，正中心恰为坐标原点O．在x=2.5h处有一与x轴垂直的足够大的光屏（图中未画出）．质量为m、电荷量为q的带负电粒子源源不断地从下边界中点P由静止开始经过匀强电场加速，通过坐标原点后射入匀强磁场中．粒子间的相互作用和粒子重力均不计．
（1）若粒子在磁场中恰好不从上边界射出，求加速电场的场强E；
（2）若加速电场的场强E为（1）中所求E的4倍，求粒子离开磁场区域处的坐标值；
（3）若将光屏向x轴正方向平移，粒子打在屏上的位置始终不改变，求加速电场的场强E′（E′＜E）的可 能值？
7．某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图（a）所示，已知滑块的质量为M，当地重力加速度记为g0．请完成下列填空：
A．闭合气泵开关，多次调节导轨，使滑块经过两光电门的时间几乎相等，测导轨水平；
B．将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端栓接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个质量为m1的钩码；
C．调整定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；
D．打开光电门、释放滑块，记录滑块通过光电门的时间t1、t2，读出两光电门之间的距离L，用游标卡尺测出遮光条的宽度为d，示数如图（b）所示，则d=0.515cm，并由此计算出滑块的加速度a1=$\frac{{d}^{2}}{2L}（\frac{1}{{v}_{2}^{2}}-\frac{1}{{v}_{1}^{2}}）$（用t1、t2、L、d表示）；
E、依次添加钩码，重复上述过程多次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度；
F．以钩码质量的倒数（$\frac{1}{m}$）为横轴，加速度的倒数（$\frac{1}{a}$）为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数据画出如图（c）所示的图线，若该直线斜率为k，纵截距为b，则M0=$\frac{k}{b}-M$，g0=$\frac{1}{b}$．
17．如图所示，ab和cd是两条竖直放置的、间距为l的长直光滑金属导轨，MN和PQ是两根用轻质绝缘细线连接的金属杆，其质量分别为2m和m，杆MN受到竖直向上的恒力F作用，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触，两杆的总电阻为R，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g，金属杆和导轨始终接触良好，现将细线烧断，则有（　　）
A．两金属杆运动过程中产生感应电流的方向为逆时针方向
B．运动过程中MN杆与PQ杆的加速度始终大小相等、方向相反
C．MN杆能达到的最大速度为$\frac{mgR}{3{B}^{2}{l}^{2}}$
D．PQ杆能达到的最大速度为$\frac{mgR}{3{B}^{2}{l}^{2}}$
4．关于物体的运动与所受外力的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体的速度为零时，物体处于平衡状态
B．物体有竖直向上的加速度，则物体处于超重状态
C．物体自由下落时，物体对地球没有作用力
D．运动物体若没有受到外力的作用，速度将逐渐减小，直至停止
1．下对关于热学概念或规律的说法中，正确的是（　　）
A．一定质量的同种晶体在熔化过程中吸收的热量与凝固过程中放出的热量是相等的
B．两种不同的气体可以通过扩散混合在一起，混合在一起的两种气体也可以自发的恢复到扩散之前的状态
C．悬浮在液体中的布朗粒子某一瞬间接触到的液体分子越多，受到撞击的不平衡性就表现越明显，布朗运动就越剧烈
D．用活塞压缩打气筒内气体，受到的阻力主要来源于气体分子对活塞的压力，而非是分子间的斥力
E．一切自发的过程，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
2．如图所示，在水平桌面做匀速运动的两个小球A、B，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，v1＞v2．当A小球追上B小球时，两球发生对心正碰，碰撞后的速度分别是v1′和v2′．碰撞过程中A球所受B球对它的作用力是F1，B小球所受A小球对它的作用力是F2．试利用相关知识通过理论推导分析两个小球碰撞过程中的动量是否守恒？

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