题目内容
17．
如图所示，ABCD是固定的水平放置的足够长的U形金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架有一个金属棒ab，给棒一个水平向右的瞬时冲量I，ab棒将运动起来，最后又静止在导轨上，在轨道是光滑的和粗糙的两种情况下（ ）| A． | 安培力对ab棒所做的功相等 | |
| B． | 电流通过整个回路所做的功相等 | |
| C． | 整个回路产生的热量相等 | |
| D． | 到停止运动时，棒两次运动距离相等 |
分析 金属棒在导轨上做减速运动，最后金属棒静止在导轨上；对金属棒进行受力分析，从能量转化的角度分析答题．
解答 解：A、当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；
当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，
摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能；所以，导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故A错误．
B、电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系可知导轨光滑时，金属棒克服安培力做功多，产生的焦耳热多，电流做功大，故B错误．
C、根据能量转化和守恒定律得知，两种情况下，棒的初动能全部转化为内能，故两种产生的内能相等，都等于金属棒的初动能；故C正确．
D、在导轨粗糙的情况下，在相等位移的位置，棒所受的合力较大，而合力所做的功相等，所以粗糙情况下ab的位移较小，故D错误．
故选：C．
点评 解决本题的关键是正确分析能量是如何转化的，运用能量转化和守恒定律分析热量问题；同时对金属棒正确受力分析，也是解题的关键．
练习册系列答案
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如图所示，宽度为L的粗糙平行金属导轨PQ和P′Q′倾斜放置，顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S，底端PP′处与一小段水平轨道用光滑圆弧相连．已知底端PP′离地面的高度为h，倾斜导轨处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出）中．若断开开关S，一根质量为m、电阻为r、长也为L的金属棒从AA′处由静止开始滑下，金属棒落地点离PP′的水平距离为x1；若闭合开关S，该金属棒仍从AA′处由静止开始滑下，则金属棒落地点离PP′的水平距离为x2．不计导轨电阻，忽略金属棒经过PP′处的机械能损失，已知重力加速度为g，求：
如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，有一束由相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子能落到下极板上．已知粒子质量m=2.0×10-6kg，电荷量q=1.0×10-8C，电容器电容C=1.0×10-6F，若第一个粒子刚好落到下极板中点O处，取g=10m/s2．求：
12．
如图所示，一束质量和电荷量均不同的带正电粒子（不计粒子重力），以相同的初速度从同一位罝垂直射入电压为U的偏转电场，经偏转电场后能飞出极板的粒子打到极板右侧荧光屏上，对能打到屛上的粒子，下列说法正确的是（ ）
如图所示，一束质量和电荷量均不同的带正电粒子（不计粒子重力），以相同的初速度从同一位罝垂直射入电压为U的偏转电场，经偏转电场后能飞出极板的粒子打到极板右侧荧光屏上，对能打到屛上的粒子，下列说法正确的是（ ）| A． | 比荷相同的粒子，在偏转电场中沿同一轨迹运动 | |
| B． | 减小两极板间的电压，粒子在电场中运动的时间将变长 | |
| C． | 电荷量为q的粒子到达屏时，动能的增量为qU | |
| D． | 减小偏转极板的长度，可使粒子打在屏上的位置距屏中心的距离减小 |
9．
如图所示，一价氢离子${\;}_{1}^{1}$H和二价氦离子${\;}_{2}^{4}$He（重力不计），分别先后经过同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧屏上，则它们（ ）
如图所示，一价氢离子${\;}_{1}^{1}$H和二价氦离子${\;}_{2}^{4}$He（重力不计），分别先后经过同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧屏上，则它们（ ）| A． | 在两个电场中运动的总时间相同 | |
| B． | 打在荧光屏上的同一点 | |
| C． | 到达屏上的动能相同 | |
| D． | 氦离子到达屏上时的动能是氢离子的两倍 |
6．
一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度υ0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压UAB，如图所示，交变电压的周期，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则（ ）
一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度υ0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压UAB，如图所示，交变电压的周期，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则（ ）| A． | 所有电子都从右侧的同一点离开电场 | |
| B． | 所有电子离开电场时速度都是υ0 | |
| C． | t=0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大 | |
| D． | t=$\frac{T}{4}$时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为$\frac{d}{16}$ |
如图所示，有一束电子流在经电压U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，若两板间距为d=1.0cm，板长 L=5.0cm，要使电子能从两板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？