2．如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直固定放置，底端接電阻R，輕彈簧上端固定，下端懸掛質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外，其余電阻不計(jì)、導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面、靜止時(shí)金屬棒位于A處，此時(shí)彈簧的伸長量為△l，彈性勢能為Ep．重力加速度大小為g．將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，彈簧的伸長量為△l
B．從開始釋放到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于mg△l-Ep
C．金屬棒第一次到達(dá)A處時(shí)，其加速度方向向下
D．金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量比第一次上升過程的多

分析 金屬棒的速度最大時(shí)，合力為零，由平衡條件求彈簧的伸長量．金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢能．根據(jù)牛頓第二定律分析加速度方向．由q=$\frac{△Φ}{R}$分析通過電阻R的電荷量關(guān)系．

解答 解：A、金屬棒的速度最大時(shí)，合力為零，由平衡條件有 mg=kx+F安．金屬棒原來靜止時(shí)有 mg=k△l．兩式對(duì)比可得 x＜△l，即金屬棒的速度最大時(shí)，彈簧的伸長量小于△l．故A錯(cuò)誤．
B、金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，則由能量守恒定律可得：電阻R上產(chǎn)生的熱量 Q=mg△l-Ep．故B正確．
C、金屬棒第一次到達(dá)A處時(shí)，受到重力、彈簧的彈力和安培力，且重力與彈力大小相等、方向相反，安培力方向向下，所以合力等于安培力，方向向下，可知加速度方向向下，故C正確．
D、根據(jù)能量守恒定律知，金屬棒第一次下降的高度大于第一次上升的高度，根據(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$分析知，金屬棒第一次下降過程磁通量的變化比第一次上升過程磁通量的變化量大，則金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量比第一次上升過程的多，故D正確．
故選：BCD

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵要正確分析金屬棒的受力情況和回路中能量轉(zhuǎn)化情況，由牛頓第二定律分析加速度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．1924年，德布羅意提出了物質(zhì)波理論，他假設(shè)實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子（如電子、質(zhì)子等），他認(rèn)為粒子的動(dòng)量p與波的波長λ之間遵從關(guān)系：λ=$\frac{h}{P}$（h為普朗克常量），這一假說后來在一系列實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí)．如圖甲所示，在電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，將電子垂直射向兩個(gè)緊靠的平行狹縫（電子發(fā)射端到兩狹縫距離相等），在縫后放上一個(gè)安裝有電子偵測器的屏幕（屏幕上的O點(diǎn)位于兩狹縫中心對(duì)稱軸的正后方，圖中未畫出），電子打到偵測器上會(huì)在屏幕上出現(xiàn)亮點(diǎn)．在實(shí)驗(yàn)中，以速率v0一個(gè)一個(gè)地發(fā)射電子，相鄰兩個(gè)電子發(fā)射的時(shí)間間隔為T0．開始時(shí)，屏幕上出現(xiàn)沒有規(guī)律的亮點(diǎn)，但是當(dāng)大量的電子到達(dá)屏幕之后，發(fā)現(xiàn)屏幕上不同位置出現(xiàn)的亮點(diǎn)沿垂直雙縫方向呈現(xiàn)出間隔分布，如圖乙所示．這種間隔分布類似于光的干涉中出現(xiàn)的明暗相間的條紋．則下列說法中正確的是（　�。�
A．若僅將電子射出的時(shí)間間隔變?yōu)?T0，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，相鄰明條紋的間距將為原來的兩倍
B．電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)說明：電子到達(dá)各位置的概率相同
C．以速率$\frac{v_0}{2}$發(fā)射電子，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，O點(diǎn)可能處在暗條紋上
D．將電子改為質(zhì)子，且將電子探測器改為質(zhì)子探測器，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，O點(diǎn)一定處在明條紋上

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，Q為地球，A為空間運(yùn)行的宇宙飛船，現(xiàn)有一對(duì)接艙B在A的后方加速追A，并與A實(shí)現(xiàn)對(duì)接，y軌道為A的運(yùn)行軌道，x軌道和z軌道分別是比y軌道高一些和低一些的兩個(gè)軌道，那么（　�。�
A．B只有從x軌道開始加速，才有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接
B．B只有從y軌道開始加速，才有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接
C．B只有從z軌道開始加速，才有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接
D．B從x、y軌道開始加速，都有可能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接，從z軌道開始加速，不能實(shí)現(xiàn)與A對(duì)接

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的裝置來測定滑塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是鉤碼，個(gè)數(shù)可調(diào)．A的左端與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶（未畫出）相連，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測出系統(tǒng)的加速度．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在鉤碼總質(zhì)量（m+m′=m0）保持不變的條件下，多次改變m和m′的鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)測量．不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．
（1）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖3所示．現(xiàn)從清晰的O點(diǎn)開始，每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)（中間4個(gè)點(diǎn)沒畫出），分別記為A、B、C、D、E、F．測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到OD點(diǎn)的距離分別為OA=1.61cm，OB=4.02cm，OC=7.26cm，OD=11.30cm，OE=16.14cm，OF=21.80cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz．由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v=0.53m/s，此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a=0.81m/s2．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（2）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)圖線，由此可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.30．（g取10m/s2，保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案：使小物塊在橡皮筋的作用下沿水平桌面被彈出，第二次、第三次…操作時(shí)分別改用2根、3根、…同樣的橡皮筋將小物塊彈出，測出小物塊被彈出時(shí)速度，然后找到牽引力對(duì)小物塊做的功與小物塊速度的關(guān)系．

（1）要測得小物塊被彈出后的水平速度，需要測量哪些物理量：DE（填正確答案標(biāo)號(hào)，g已知）
A．小物塊的質(zhì)量m       B．橡皮筋的原長x 
C．橡皮筋的伸長量△x    D．桌面到地面的高度h
E．小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L
（2）用測量的物理量表示獲得速度大小的表達(dá)式v=L$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
（3）能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對(duì)小物塊做功整數(shù)倍變化的是A．
A．增加相同橡皮盤的條數(shù)，使小物塊每次從同位置釋放
B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的伸長量依次加倍
C．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍
D．釋放小物塊的位置等間距的變化
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出W-v2的圖象如圖乙所示，圖線不通過原點(diǎn)的原因是物體在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)要克服摩擦力做功．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員在專用滑雪板上，不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸，這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀．設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由a點(diǎn)沿水平方向躍起，到山坡b點(diǎn)著陸，如圖所示．測得a、b間距離L=40m，山坡傾角θ=30°，山坡可以看成一個(gè)斜面．試計(jì)算：
（1）運(yùn)動(dòng)員起跳后他在空中從a到b飛行的時(shí)間．
（2）運(yùn)動(dòng)員在a點(diǎn)的起跳速度大�。ú挥�(jì)空氣阻力，g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，兩輪用皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)所在處的半徑rA＞rB=rC，則以下有關(guān)各點(diǎn)線速度v、加速度ω的關(guān)系中正確的是（　�。�
A．vA=vB＞vCB．vc＞vA=vBC．ωc＜ωA＜ωBD．ωC=ωB＞ωA

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

11．已知地球的質(zhì)量為5.89×1024kg，太陽的質(zhì)量為2.0×1030kg，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑是1.5×1011m．則太陽對(duì)地球的吸引力為3.6×1022N，地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加速度為6.11×10-3m/s2．（已知G=6.67×10-11Nm2/kg2）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．三個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)：

（1）甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置．用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍然同時(shí)落地，這說明平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．
（2）乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置．兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的末端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到兩球在水平面上相碰．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，每小格的邊長L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.5m/s；運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為_2.5m/s．（g取10m/s2）

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