题目内容

7．如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，水平平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻，水平平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边处恰好停止．已知金属棒与水平平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　）
A．流过金属棒的最大电流为$\frac{B{L}^{2}gh}{2R}$B．通过定值电阻的电荷量为$\frac{BdL}{2R}$
C．安培力所做的功为-mghD．金属棒产生的焦耳热为$\frac{mg（h-μd）}{2}$

分析 金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度．金属棒刚进磁场时产生的感应电流最大．由E=BLv求出感应电动势，然后求出感应电流；由公式q=$\frac{△Φ}{R}$可以求出感应电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，导体棒产生的焦耳热．

解答 解：A、金属棒下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh=$\frac{1}{2}$mv2，则金属棒到达水平面时的速度为 v=$\sqrt{2gh}$
金属棒到达水平面后受到向左的安培力而做减速运动，则刚进磁场时速度最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大，最大的感应电动势为 E=BLv，最大感应电流为 I=$\frac{E}{2R}$=$\frac{BL\sqrt{2gh}}{2R}$，故A错误；
B、通过定值电阻的电荷量为 q=$\frac{△Φ}{2R}$=$\frac{BdL}{2R}$，故B正确；
C、金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则得克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，故C错误；
D、克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热QR=$\frac{1}{2}$Q=$\frac{1}{2}$WB=$\frac{1}{2}$mg（h-μd），故D正确；
故选：BD．

点评 对于感应电荷量，要记牢经验公式q=$\frac{△Φ}{R+r}$，选择题可直接运用．电磁感应中热量问题，要想到能否用能量守恒定律解答．

练习册系列答案
相关题目
14．如图甲所示，两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上，两球均可视为点电荷，其中A球固定，带电量QA=2×10-4C，B球的质量为m=0.1kg．以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线．图中M点离A点距离为6米．（g取10m/s2，静电力恒量k=9.0×109N•m2/C2．）

（1）求杆与水平面的夹角θ；
（2）求B球的带电量QB；
（3）求M点电势φM；
（4）若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动，求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度．
（5）在图（乙）中画出当B球的电量变成-2QB时的总势能随位置x的变化规律曲线．
18．某物理兴趣小组在一次探究实验活动中，要测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，右端装有定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列点．

（1）图给出的是实验中获取纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示．根据图中数据可以计算出：点“2”的瞬时速度v=0.264m/s，加速度a=0.497m/s2（保留三位有效数字）．
（2）为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数，该小组用天平测出了滑块的质量m1，托盘和砝码的总质量m2．若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{2}g-{m}_{1}a}{{m}_{1}g}$ （用g、a、m1、m2等字母表示）．与真实值相比，测量的动摩擦因数偏大 （填“偏大”或“偏小”）．
15．如图所示，AB段为$\frac{1}{4}$光滑圆弧，半径为R=2m，BC为粗糙的水平轨道，一质量为m=1kg的小物块，从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止且BC端长度为X=4m，g=10m/s2，求：
（1）小物块到达B点时的速度为多大？此时它对轨道的压力是多大？
（2）小物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为多大？
2．物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是（　　）
A．甲在整个t=4s时间内有往返运动，它通过的总路程为12m
B．甲在整个t=4s时间内做匀变速直线运动
C．乙在t=2时速度方向发生改变，与初速度方向相反
D．乙在整个t=4s时间内通过的总路程为3m
12．一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．该列波沿x轴正方向传播
B．该列波的波速大小为1m/s
C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4Hz
D．若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比40cm小很多
E．从该时刻起，再经过0.4s的时间，质点A通过的路程是40cm
19．下列说法正确的是（　　）
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当分子间距离增大时，分子间的引力减少，斥力增大
C．一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少
D．单晶体和多晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
16．如图所示，一个板长为L，板间距离也是L的平行板电容器上极板带正电，下极板带负电．有一对质量均为m，重力不计，带电量分别为+q和-q的粒子从极板正中水平射入（忽略两粒子间相互作用），初速度均为v0．若-q粒子恰能从上极板边缘飞出，求：
（1）两极板间匀强电场的电场强度E的大小？
（2）-q粒子飞出极板时的速度v的大小与方向？
（3）若在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，为使得+q粒子与-q粒子在磁场中对心正碰（碰撞时速度方向相反且共线），则磁感应强度B应为多少？
17．某同学设计实验测量电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：
（1）先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值偏小于（选填“大”或“小”）
（2）再按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并计算得到表所列数据．根据数据在图乙所示的坐标纸上画出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$的关系图象，由图可知，第5次的数据应该删除．
 次数 1 2 3 4 5 6
 $\frac{1}{R}$（Ω-1） 0.2 0.5 0.7 1.0 1.5 2.0
 $\frac{1}{U}$（V-1） 0.60 0.75 0.99 1.00 1.25 1.50
（3）根据上述图象可算出电池的电动势为2V，内阻为1Ω，（结果均保留两位有效数字）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网