【題目】如圖所示，固定的豎直光滑U型金屬導軌，間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導軌上，導軌的電阻忽略不計。初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為，此時導體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是( )

A. 初始時刻導體棒受到的安培力大小

B. 初始時刻導體棒加速度的大小2g+

C. 導體棒往復運動，最終靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)

D. 導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱+

【答案】BC

【解析】導體棒的初速度為v0，初始時刻產(chǎn)生的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律得：E=BLv0
設初始時刻回路中產(chǎn)生的電流為I，由閉合電路的歐姆定律得：I=；設初始時刻導體棒受到的安培力為F，由安培力公式得：F=BIL聯(lián)立上式得，．故A錯誤；初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，棒受到重力、向下的安培力和彈簧的彈力，所以：ma=mg+kx+F
得：a=2g+．故B正確；從初始時刻到最終導體棒靜止的過程中，導體棒減少的機械能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，另一部分通過克服安培力做功轉化為電路中的電能；當導體棒靜止時，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，所以彈力的方向向上，此時導體棒的位置比初始時刻降低了，故C正確；導體棒直到最終靜止時，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，則：mg=kx2，得：x2=．由于x1=x2，所以彈簧的彈性勢能不變，由能的轉化和守恒定律得：mg（x1+x2）+Ek=Q，解得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量：Q=mv02+，可知R上產(chǎn)生的熱量要小于系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量．故D錯誤．故選BC.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示在沿水平方右的勻強電場中，豎直放置著一光滑半圓孤的絕緣細管，圓心為O，半徑為R，現(xiàn)將質量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑一端B點由靜止釋放，小球沿細管滑到P點時，速度剛好為零，OP連線與豎直方向的夾角為θ，且θ=37°，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）勻強電場強度E為多少？

（2）小球滑到最低點C點時管壁對小球的支持力為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如題圖所示，在游樂場中，有一種大型游戲器械叫“跳樓機”。目前世界最高跳樓機高達126米，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面85m高處，然后由靜止釋放。為研究方便，可以認為座椅沿軌道做自由落體運動2.0s后，開始受到恒定制動力而立即做勻減速運動，且下落到離地面5m高處時速度剛好減小到零。然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面。（g=10m/s2）

求：（1）座椅在自由下落結束時刻的速度是多大?

（2）座椅在勻減速階段的時間是多少？

（3）在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍? 計算結果保留一位小數(shù)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（），長度的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷，其電荷量；一質量，帶電量為的小球套在桿上．將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中，以桿左端為原點，沿桿向右為軸正方向建立坐標系．點電荷對小球的作用力隨位置的變化關系如圖（）中曲線所示，小球所受水平方向的合力隨位置的變化關系如圖（）中曲線Ⅱ所示，其中曲線Ⅱ在和范圍可近似看作直線．求：（靜電力常量）

（1）小球所帶電量；

（2）非均勻外電場在處沿細桿方向的電場強度大小；

（3）在合電場中， 與之間的電勢差．

（4）已知小球在處獲得的初速度時，最遠可以運動到．若小球在處受到方向向右，大小為的恒力作用后，由靜止開始運動，為使小球能離開細桿，恒力作用的最小距離是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，圓形和正方形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，圓的直徑和正方形的邊長相等，電子以某速度飛入磁場區(qū)域，速度方向與磁場垂直，且對準圓心（或者說垂直正方形邊長從中點進入），則下面正確的是 ( )

A. 電子在兩區(qū)域內運動的時間一定不同

B. 電子在兩區(qū)域內運動的時間可能相同

C. 電子可能從正方形的入射點的對邊邊長中心射出

D. 電子在圓形區(qū)域內運動的時間可以為周期的一半

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上__________。

（A）通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平

（B）每次釋放小球的位置必須不同

（C）每次必須由靜止從同一位置釋放小球

（D）記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降

（E）小球運動時不應與木板上的白紙相接觸

（F）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線

（2）某同學通過實驗對平拋運動進行研究，他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖所示．O點不是拋出點，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向．由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度是_____m/s，拋出點的位置坐標x=___cm，y=___cm （g取10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只小船渡河，運動軌跡如圖所示，水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于岸邊，小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動，船相對于靜水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，且船在渡河過程中船頭方向始終不變，下列說法正確的是( )

A. 沿AB軌跡渡河所用的時間最短

B. 沿三條不同路徑渡河的時間相同

C. 沿AC和AD軌跡渡河的小船都是做勻變速曲線運動

D. 沿AC軌跡渡河的小船到達對岸的速度最小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡,某次實驗中在坐標紙上描出了a、b、c、d四個點。

（1）關于該實驗，下列說法正確的是___________。

A．應使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下

B．斜槽軌道必須光滑

C．斜槽軌道末端可以不水平

D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些

E．為了比較準確地描出小球的運動軌跡，應用一條曲線把所有的點連接起來

（2）已知圖中小方格的邊長L=10cm，小球平拋的初速度為v=____________（用L、g表示），b點的速度大小為____________m/s。

（3）圖中的a點_________(填是或否)是拋出點，如不是，拋出點的坐標是_________(以a點為坐標原點)。（取g =10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙水平面上豎直固定半徑為R＝10 cm的光滑圓軌道，質量為m＝4 kg的物塊靜止放在粗糙水平面上的A處，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，A與B的間距L＝0.76 m，現(xiàn)對物塊施加大小為F=25N，方向與水平方向成370角的恒定拉力，使其沿粗糙水平面做直線運動，到達B處將拉力F撤去，物塊沿豎直光滑圓軌道運動，重力加速度g取10 m/s2， ，物塊可視為質點．求：

（1）物塊到達與圓心等高處C處時的動能；

（2）試判斷物塊是否可以通過圓軌道最高點；若不能，物塊離開圓軌道時距B點的高度是多少？（提示：在圓周運動過程中的任一點，質點所受的向心力與其速度的關系為）

查看答案和解析>>

同步練習冊答案