题目内容

16．两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R，导轨所在平面与匀强磁场垂直．将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端栓接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图所示．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　）
A．回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
B．金属棒在最低点的加速度小于g
C．当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大
D．金属棒在以后运动过程中的最大高度一定等于静止释放时的高度

分析 分析金属棒的运动情况：先向下做加速运动，后向下做减速运动，当重力、安培力与弹簧的弹力平衡时，速度最大．根据功能关系得知，回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量与弹簧弹性势能增加量之差．由于产生内能，金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度．

解答 解：A、根据能量守恒定律得知，回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量与弹簧弹性势能增加量之差，故A错误．
B、金属棒先向下做加速运动，后向下做减速运动，假设没有磁场，金属棒运动到最低点时，根据简谐运动的对称性可知，最低点的加速度等于刚释放时的加速度g，由于金属棒向下运动的过程中，产生感应电流，受到安培力，而安培力是阻力，则知金属棒下降的高度小于没有磁场时的高度，故金属棒在最低点的加速度小于g，故B正确．
C、金属棒向下运动的过程中，受到重力、弹簧的弹力和安培力三个力作用，当三力平衡时，速度最大，即当弹簧弹力、安培力之和等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大，故C错误．
D、由于产生内能，弹簧具有弹性势能，由能量守恒得知，金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度，故D错误．
故选：B．

点评 本题运用力学的方法分析金属棒的运动情况和受力情况，及功能关系，难点是运用简谐运动的对称性分析金属棒到达最低点时的加速度与g的关系．

练习册系列答案
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6．某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺．器材安装如图甲所示．

①主要的实验过程：
（ⅰ）用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=8.02mm；
（ⅱ） 让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t；
（ⅲ） 用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L；
（ⅳ） 求出小滑块车与木板间摩擦力f=$\frac{m{d}^{2}}{2L{t}^{2}}$ （用物理量m、d、L、t表示）；
②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理？不合理 （选填“合理”或“不合理”）．
③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少系统误差．（选填“系统”或“偶然”）
7．有一种静电除尘的方式，如图所示，空气中的尘埃进入电离区后带上负电，然后沿平行轴线飞入金属圆筒收集区．在圆筒轴线处放有一条直线，在导线与筒壁间加上电压U，形成沿半径方向的辐向电场，假设每个尘埃的质量和带电量均相同，飞入收集区的速度相同，不计尘埃的重力，不考虑尘埃间的相互作用，则（　　）
A．大量尘埃将聚集在导线上
B．尘埃在圆筒内都做类似平抛的运动
C．被收集尘埃的电势能减少量都相等
D．飞入时与圆筒轴线距离相同的尘埃到达筒壁所用的时间相同
4．在甘肃省“月牙泉、鸣沙山”风景名胜区里有一种滑沙运动．简化为如图所示模型：某人坐在滑板上从斜坡的高出A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，压水平的滑到再滑行一段距离到C点停下来，若人和滑板的总质量M=60kg（其中滑板质量m=3kg），滑板与斜坡滑到和水平滑到间的动摩擦因数均为μ=0.50，斜坡的倾角θ=65°（sin65°=0.91，cos65°=0.42），斜坡与水平滑到间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）人从斜坡上滑下的加速度大小；
（2）若AB的长度为65m，求BC的长度及人在全过程中损失的机械能．
11．两小球A和B，A球系在一根长为L的轻质细绳OA上，B球系在轻质橡皮绳OB上，现将两球都拉到如图所示的水平位置上，让两绳均拉直（此时橡皮绳为原长），然后无初速释放．不计空气阻力，当两球通过最低点时，橡皮绳与细绳等长．关于小球A和B，下列说法正确的是（　　）
A．通过最低点时小球A的机械能大于小球B的机械能
B．两小球从释放至运动到最低点的全程中机械能均守恒
C．两小球从释放至运动到最低点的过程中重力的冲量一定相等
D．小球A运动到最低点时的速率大于小球B运动到该点的速率
1．下列关于原子核原子核的说法正确的是（　　）
A．β衰变现象说明电子式原子核的组成部分
B．根据玻尔理论，原子从高能态向低能态跃迁放出光子的能量等于前后两个能级之差
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
8．一质量为2kg的质点在如图甲所示的xOy平面内运动，在x方向的速度时间图象和y方向的位移时间（y-t）图象分别如图乙、丙所示，由此可知（　　）
A．t=0s时，质点的速度大小为12m/sB．质点做加速度恒定的曲线运动
C．前两秒，质点所受的合力大小为10ND．t=1.0s时，质点的速度大小为7m/s
5．如图固定斜面体的倾角为θ=37°，其上端固定一个光滑轻质滑轮，两个物体A、B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，质量相等，A物体块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，现从静止释放两物体，已知B落地后不再弹起，A最终拉紧轻绳并停止运动，则下列说法正确的是（　　）
A．物体B下落的过程中机械能减小
B．物体A沿斜面向上运动过程中机械能一直增加
C．物体A沿斜面向上运动过程中机械能一直减小
D．物体A在整个运动过程中机械能先增加后减小
6．水平面上有一带正电，质量为m的小球向上斜抛，能达到最大高度为2h，若在地面上方加一个向上的足够大的匀强电场，电场下边缘距地面高度为h，小球受到的电场力是重力的$\frac{1}{3}$．最终小球落回地面，则不正确的是（　　）
A．小球从抛出点到落回地面机械能守恒
B．小球从抛出点运动到最高点，机械能的变化量是$\frac{mgh}{2}$
C．小球从最高点到落回地面电势能增加了$\frac{mgh}{3}$
D．小球从进入电场到运动到最高点动能减小了mgh

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