题目内容
13．
如图所示，两根粗糙金属导轨平行且均与水平面成θ角放置，轨道上方有一金属杆Q垂直于两导轨，金属杆Q的中点连一轻弹簧，弹簧另一端固定，弹簧处于伸长状态．导轨所在空间内存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向如图所示．在导轨的下方另有一质量为m的金属杆P在一方向沿导轨向下的恒定外力F的作用下，从图示位置由静止开始下滑，金属杆P下滑距离x后最终以速度v匀速运动，弹簧长度始终保持不变．重力加速度为g，则（ ）| A． | 金属杆P先做加速度减小的加速运动，最后匀速运动 | |
| B． | 金属杆Q的摩擦力先减小再增大 | |
| C． | 外力F的功是W=$\frac{1}{2}$mv2 | |
| D． | 回路产生的热量是Q=Fx+mgxsinθ-$\frac{1}{2}$mv2 |
分析 由牛顿第二定律求出加速度，然后分析金属杆的运动性质；根据金属杆的运动情况判断摩擦力如何变化；
根据各力做功情况分析外力做的功，应用能量守恒定律求出产生的热量．
解答 解：A、在金属杆P下滑过程中，由牛顿第二定律得：F+mgsinθ-f-BIL=ma，其中电流：I=$\frac{BLv}{R}$，可知P先做加速度减小的加速运动，最后加速度为零时，匀速下滑，故A正确；
B、速度达到最大时，感应电动势最大，感应电流最大，P、Q受到的安培力达到最大，Q受到的摩擦力取决于初始状态的摩擦力，初始状态不能确定，故Q的摩擦力变化有多种情况，故B错误；
C、外力的功：W=Fx，$\frac{1}{2}$mv2是合力的功，故C错误；
D、由能量守恒定律得：Fx+mgxsinθ-Q=$\frac{1}{2}$mv2，回路产生的热量：Q=Fx+mgxsinθ-$\frac{1}{2}$mv2，故D正确．
故选：AD．
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．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-12C和Q2=-1.0×10-12C，分别固定在x坐标轴的x=1cm和x=7cm的位置上．
1．
如图所示，虚线是等量异种电荷所形成的电场中每隔一定电势差所描绘的等势线，现用外力将一个带正电的试探电荷沿着图中实线所示的轨迹，按照箭头所指方向从A点缓慢移动到F点，在此过程中该外力所做正功最多的阶段是（ ）
如图所示，虚线是等量异种电荷所形成的电场中每隔一定电势差所描绘的等势线，现用外力将一个带正电的试探电荷沿着图中实线所示的轨迹，按照箭头所指方向从A点缓慢移动到F点，在此过程中该外力所做正功最多的阶段是（ ）| A． | A→B | B． | C→D | C． | D→E | D． | E→F |
8．下列陈述中正确的是（ ）
| A． | 泊松亮斑是泊松通过实验发现的，它属于光的衍射现象 | |
| B． | 激光是自然界中相干性很好的单色光 | |
| C． | 电磁波包括无线电波、伦琴射线等 | |
| D． | 光的偏振现象说明光是一种纵波 |
18．下列说法正确的是（ ）
| A． | 光电效应发生时减小入射光的强度，光电子的最大初动能不变 | |
| B． | 氢原子从高能级跃迁到低能级，氢原子核外的电子的动能增大，电势能减小，吸收光子 | |
| C． | 将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大 | |
| D． | ${\;}_{92}^{238}$U（轴核）要衰变成${\;}_{86}^{222}$Rn（氡核）需要发生4次α衰变和2次β衰变 | |
| E． | 核子结合成原子核时质量减小 |
2．关于点电荷下列说法正确的是（ ）
| A． | 点电荷所带电荷量一定是1.60×10-19C | |
| B． | 体积大的带电体不能看做是点电荷 | |
| C． | 点电荷是体积和电荷量都很小的带电体 | |
| D． | 点电荷与其它电荷作用时其形状和电荷分布均不考虑 |