15．如圖所示兩半徑為r的圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌置于沿圓弧徑向的磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，一端接有電阻R，導(dǎo)軌所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，將一質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒PQ從圖示位置（半徑與豎直方向的夾角為θ）由靜止釋放，導(dǎo)軌及金屬棒電阻均不計(jì)，下列判斷正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒PQ從靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量為$\frac{BθrL}{R}$
B．導(dǎo)體棒PQ第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度最大
C．導(dǎo)體棒PQ能回到初始位置
D．導(dǎo)體棒PQ從靜止到最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mgr

分析 導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件與機(jī)械能守恒定律分析答題．

解答 解：
A、由題意可知，導(dǎo)體棒PQ由靜止從圖示位置下落時(shí)，在導(dǎo)軌間掃過(guò)的面積為θrL，則通過(guò)R的電流q=$\overline{I}$△t=$\frac{△Φ}{△tR}•$△t=$\frac{BθrL}{R}$，故A正確；
B、當(dāng)導(dǎo)體棒PQ第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受合力方向與速度方向相反，合力不為零，在減速，其速度不可能最大，故B錯(cuò)誤；
C、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)中不斷克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由于導(dǎo)體棒從靜止釋放，因此不可能回到初始位置，故C錯(cuò)誤；
D、由能量守恒定律可知，導(dǎo)體棒PQ初始時(shí)刻的重力勢(shì)能全轉(zhuǎn)化為電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mgr（1-cosθ），故D錯(cuò)誤；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、分析清楚金屬棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用能量守恒定律即可正確解題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L=10cm，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m=0.02kg，電阻R0=0.6Ω的金屬棒MN，金屬棒所在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=0.4Ω，保護(hù)電阻R=2Ω，電鍵S閉合時(shí)，金屬棒恰靜止在軌道上，取g=10m/s2，求：
（1）通過(guò)金屬棒的電流I；
（2）所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測(cè)繪這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)．現(xiàn)有下列器材供選用：
A．電壓表V1（0～5V，內(nèi)阻約10kΩ）      B．電壓表V2（0～10V，內(nèi)阻約20kΩ）
C．電流表A1（0～0.3A，內(nèi)阻約1Ω）       D．電流表A2（0～0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω，2A）          F．滑動(dòng)變阻器R2（0～100Ω，0.2A）
G．學(xué)生電源（直流6V）、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)

（1）為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表D，滑動(dòng)變阻器E．（填器材前的選項(xiàng)符號(hào)）
（2）為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開(kāi)始多取幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D1的虛線(xiàn)框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）P為圖2圖線(xiàn)上的一點(diǎn)，PN為圖線(xiàn)上P點(diǎn)的切線(xiàn)，PQ為U軸的垂線(xiàn)，PM為I軸的垂線(xiàn)，則由圖可知：隨著所加電壓的增加，小燈泡的電阻將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻值約為5.33Ω．（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，水平地面上的L形木板M上放著小木塊m，M與m間有一個(gè)處于壓縮狀態(tài)的彈簧，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．M對(duì)m的摩擦力方向向右B．M對(duì)m的摩擦力方向向左
C．地面對(duì)M的摩擦力方向向右D．地面對(duì)M無(wú)摩擦力的作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．采用如甲圖所示電路，測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．

（1）開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于B端（選填“A”或“B”）；
（2）圖乙中的6個(gè)“×”表示實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6組電流I、電壓U的數(shù)據(jù)值，請(qǐng)你作出U-I圖線(xiàn)，并由此圖線(xiàn)求出電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值E=1.44V，內(nèi)阻測(cè)量值r=1.40Ω．（均保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．某實(shí)驗(yàn)小組在做“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量某金屬絲的電阻（阻值5～10Ω），實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材．
A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻RV約1kΩ ）   
B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻RV約5kΩ）
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻RA=2Ω）    
D．電流表（0～3A，內(nèi)阻RA=0.5Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（5Ω，1.2A）   
F．直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）
另有開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)若干．
實(shí)驗(yàn)中有兩種電路可供選擇，如圖（甲）和（乙）所示．
①為了較準(zhǔn)確的計(jì)算金屬絲的電阻，本次實(shí)驗(yàn)中電路應(yīng)選甲（選 填“甲”或“乙”），電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選C．（只填器材前的字母代號(hào)即可）．
②若用米尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑為d，此時(shí)測(cè)得電流為I、電壓為U，則該金屬絲的電阻率ρ=$\frac{πcum0im6^{2}}{4L}$（$\frac{U}{I}$-RA） （用π、d、L、U、I、RA表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．A、B兩閉合圓形導(dǎo)線(xiàn)環(huán)用相同規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)制成，它們的半徑之比rA：rB=2：1，在兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)包圍的空間內(nèi)存在一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的平面，如圖所示．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大的過(guò)程中，流過(guò)兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的感應(yīng)電流之比（　　）
A．$\frac{{I}_{A}}{{I}_{B}}$=1B．$\frac{{I}_{A}}{{I}_{B}}$=2C．$\frac{{I}_{A}}{{I}_{B}}$=$\frac{1}{4}$D．$\frac{{I}_{A}}{{I}_{B}}$=$\frac{1}{2}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

4．如圖所示，R1=4Ω，R2=R3=2Ω，R4=4Ω，R5=6Ω，則A，B間的等效電阻為3Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．牛頓第一定律表明，力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因；該定律引出的一個(gè)重要概念是慣性．

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