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10.如图所示,两根平行金属导轨与水平面成θ角固定放置,其底端有一个定值电阻R,质量为m的光滑金属棒与两导轨保持垂直并接触良好,金属棒及导轨的电阻均可忽略不计,整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中.金属棒受到平行导轨向上的恒力F作用向上加速运动,在一小段时间内(  )
A.F和重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热
B.F和安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增加
C.F所做的功等于金属棒重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和
D.作用在金属棒上的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

分析 根据功能关系、机械能守恒定律和动能定理分析整个过程中的能量转化情况,由此得解.

解答 解:A、以导体棒为研究对象,根据功能关系可知,F和重力mg的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热与导体棒动能增加之和,A正确;
B、根据机械能守恒定律可知,除重力之外,其它力对系统做的功等于系统机械能的增加,所以力F和安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增加,B正确;
C、F所做的功等于金属棒机械能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和,C错误;
D、根据动能定理可得,作用在金属棒上的合力所做的功等于金属棒的动能增加量,D错误.
故选:AB.

点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题,根据平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据动能定理、功能关系、机械能守恒定律等分析能量的转化情况.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示,小船以大小为v、方向与上游河岸成θ的速度(在静水中的速度)从A处过河,经过t时间正好到达正对岸的B处的上游的某位置,现要使小船过河并且正好到达正对岸B处,在水流速度不变的情况下,可采取下列方法中的哪一种(  )
A.只要减小θ角,不必改变v大小B.只要增大θ角,不必改变v大小
C.θ角不变,只增大v的大小D.小船船头正对着B行驶

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.关于物理学的研究方法,以下说法不正确的是(  )
A.电场强度是用比值法定义的,电场强度与电场力成正比,与试探电荷的电量成反比
B.“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法
C.伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
D.卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时,应用了放大法

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

18.如图所示,将一块上下两面平行、厚度为2.0cm的玻璃砖平放在水平面上,一束光线以60°的入射角射到玻璃砖,已知玻璃砖对光的折射率为$\sqrt{3}$,光在真空中的传播速度为3.0×108m/s,求光线
(1)射入玻璃砖的折射角;
(2)在玻璃砖中第一次传播到底面的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图,质量为M=72kg的重物放置在水平地面上,柔软不可伸长的轻绳跨过光滑轻质滑轮,绳一端连接重物,另一端被质量为m=60kg的人抓住,起初绳子恰好处于竖直绷紧状态,人通过抓绳以a=4m/s2的加速度竖直攀升2m,g取10m/s2,则此过程(  )
A.重物的加速度为2m/s2B.绳子的拉力为840N
C.人的拉力所做功为2380JD.拉力对重物做功的平均功率为700W

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.下列各图象与实际不相符的是(  )
A.
黑体辐射的实验规律
B.
射线在磁场的运动轨迹
C.
光电流与电压的关系
D.
α粒子散射图景

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图所示为氢原子能级示意图的一部分,根据玻尔理论,下列说法中正确的是(  )
A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
B.处于n=4的定态时电子的轨道半径r4比处于n=3的定态时电子的轨道半径r3
C.从n=4能级跃迁到n=3能级,氢原子的能量减小,电子的动能减小
D.从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光子可以使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ电阻不计,其间距为L,两导轨所构成平面与水平面成θ角.两根用长为d的细线连接的金属杆ab、cd分别垂直导轨放置,沿斜面向上的外力F作用在杆ab上,使两杆静止.已知两金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,两金属杆的电阻都为R,并且和导轨始终保持良好接触,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.某时刻将细线烧断,保持杆ab静止不动.
(1)cd杆沿导轨下滑,求其达到的最大速度vm
(2)当cd杆速度v=$\frac{1}{2}{v_m}$时,求作用在ab杆上的外力F;
(3)若将细绳烧断时记为t=0,从此时刻起使磁场随时间变化,使abcd回路中无感应电流产生,求磁感应强度B随时间t变化关系(写出B与t的关系式);
(4)从细线烧断到cd杆达到最大速度的过程中,杆ab产生的热量为Q,求通过cd杆的电量.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.请写出下列有关核反应的三大发现中,你最确定的一个反应的方程式:
①查德威克${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{0}^{1}n$+${\;}_{6}^{12}C$;②卢瑟福 ${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{1}^{1}H$+${\;}_{8}^{17}O$; ③居里夫妇${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{0}^{1}n$+${\;}_{15}^{30}P$.

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