题目内容
12．
如图所示，一对足够长的光滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成θ角，上端用一电阻R相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的金属杆ab，从高为h处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端．金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g．则（ ）| A． | 金属杆加速运动过程中的平均速度小于$\frac{v}{2}$ | |
| B． | 金属杆加速运动过程中重力做功的功率大于克服安培力做功的功率 | |
| C． | 当金属杆的速度为$\frac{v}{4}$时的加速度大小是速度为$\frac{v}{2}$时加速度大小的2倍 | |
| D． | 整个运动过程中金属杆损失的机械能等于电阻R产生的焦耳热 |
分析 本题关键应根据安培力与速度的关系分析金属棒的运动情况．金属杆在加速运动中加速度不断减小，根据速度图象分析可知平均速度大于$\frac{v}{2}$；
加速运动过程中金属杆克服安培力做功的功率等于$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R+r}$，与速率v的平方成正比，小于匀速运动过程中克服安培力做功的功率；速度为v时，安培力的大小为F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，根据牛顿第二定律求解加速度；根据能量守恒定律分析焦耳热．
解答 解：A、若金属杆匀加速运动，则平均速度为$\frac{v}{2}$．实际上金属杆加速运动中加速度不断减小，速度-时间图象的斜率不断减小，在相同时间内金属杆通过的位移大于匀加速运动通过的位移，则金属杆的平均速度大于匀加速运动的平均速度$\frac{v}{2}$．故A错误．
B、金属杆加速运动过程中，重力势能减小转化为回路的内能和棒的动能，由功能关系可知，重力做功的功率大于克服安培力做功的功率．故B正确．
C、匀速运动时，金属杆的速度大小为v，所受的安培力大小为 F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，此时有mgsinθ=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$；当金属杆的速度为$\frac{v}{4}$时，它所受的安培力大小为 F安1=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}•\frac{v}{4}}{R+r}$=$\frac{1}{4}$mgsinθ，根据牛顿第二定律得mgsinθ-F安1=ma1，联立解得a1=$\frac{3}{4}$gsinθ．同理，速度为$\frac{v}{2}$时加速度大小为$\frac{1}{2}$gsinθ．故C错误．
D、整个运动过程中金属杆损失的机械能等于电阻R和金属杆产生的焦耳热之和，故D错误．
故选：B．
点评 解决这类问题的关键时分析受力情况，掌握安培力的表达式F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，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．
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我国发射的“神舟”五号载人飞船，在完成了一系列科学试验后安全返回．已知飞船关闭发动机后绕地球运行的轨道是一个椭圆，其近地点为P，远地点为Q（如图），则子啊飞船从轨道上A点沿箭头方向运行则B点的过程中，以下说法正确的是（不考虑空气阻力）（ ）| A． | 飞船的动能逐渐减小 | |
| B． | 飞船的动能逐渐增大 | |
| C． | 飞船的动能和飞船与地球的引力势能之和逐渐减小 | |
| D． | 飞船的动能额飞船与地球的引力势能之和不变 |
在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率υ的关系如图所示，C、υ0为已知量．由关系图线可得（ ）| A． | 普朗克常量的数值 | |
| B． | 当入射光的频率增为2倍，电子最大初动能增为2倍 | |
| C． | 该金属的极限频率 | |
| D． | 阴极在单位时间内放出的光电子数 |
某星球的半径为R，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体，经过时间t该物体落到山坡上．（不计一切阻力）
| A． | 月球绕地球运行的周期及月、地中心距离 | |
| B． | 绕月球表面运行的飞船的周期及月球的半径 | |
| C． | 绕月球表面运行的飞船的周期及线速度 | |
| D． | 月球表面的重力加速度 |
| A． | 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化 | |
| B． | 光的偏振现象说明光是一种纵波 | |
| C． | 全息照相利用了光的干涉原理 | |
| D． | 医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光相干性好的特点 |
| A． | 只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射 | |
| B． | 当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显 | |
| C． | 声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象 | |
| D． | 声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象 |
