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    18．一半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环用一根长为L的绝缘细杆悬挂于O1点，杆所在直线过圆环圆心，在O1点的正下方有一半径为L+2r的圆形匀强磁场区域，其圆心O2与O1点在同一竖直线上，O1点在圆形磁场区域边界上，如图所示．现使绝缘细杆从水平位置由静止释放，下摆过程中金属圆环所在平面始终与磁场垂直，已知重力加速度为g，不计空气阻力及其他摩擦阻力，则下列说法正确的是（　　）
    A．金属圆环最终会静止在O1点的正下方
    B．金属圆环在整个过程中产生的焦耳热为mgL
    C．金属圆环在整个过程中产生的焦耳热为$\frac{1}{2}$mg（L+2r）
    D．金属圆环在整个过程中产生的焦耳热为$\frac{1}{2}$mg（L+r）

    分析 根据感应电流产生条件，只有环进入或离开磁场时，才会产生焦耳热，当环只能在磁场中运动时，即不会产生焦耳热，从而动能的减小，即为产生焦耳热．

    解答 解：环在进或出磁场时，因切割磁感线，从而产生焦耳热；当环整体在磁场中运动时，环不会离开磁场，因此也不会产生焦耳热；由几何关系可知，该过程中环的上边缘恰好位于磁场的边界时，与开始时相比环的重心下降的高度h=$\frac{1}{2}$（L+2r）．
    由能量守恒定律，则有：在整个运动过程中产生的焦耳热Q，即为减小的机械能；
    因此Q=mgh=$\frac{1}{2}$mg（L+2r），故C正确，ABD错误．
    故选：C．

    点评 该题考查电磁感应现象中的能量转化的应用，注意其守恒的条件，掌握焦耳热的产生的条件，理解能量守恒定律的应用．注意环不再出磁场时，就没有焦耳热产生是解题的关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．下列说法正确的是（　　）
    A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的
    B．布朗运动就是液体分子的热运动
    C．分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力
    D．一定质量的理想气体的内能除与温度有关外，还与体积有关

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图所示，一个边长L的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框向里的匀强磁场中，若A、B两端与导线相连，由A到B通以如图所示方向的电流（由A点流入，从B点流出），流过AB边的电流I，则金属框受到的安培力大小和方向分别为（　　）
    A．2BIL  竖直向下B．$\frac{4}{3}$BIL 竖直向上C．BIL 竖直向上D．$\frac{3}{4}$BIL 竖直向下

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．下列说法正确的是（　　）
    A．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能减小
    B．光电效应现象和康普顿效应表明光具有粒子性
    C．1kg铀矿石，经过一个半衰期，其剩余矿石质量为0.5kg
    D．查德威克发现了中子，因其不带电，是轰击原子核的最理想的“炮弹”
    E．氢弹爆炸对应的核反应类型与原子弹爆炸的核反应类型一样，都是核聚变反应

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．如图所示，A、B 两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的 O 点．现用外力 F作用于小球 B 上（图上 F 未标出），使系统保持静止状态，细线 OA 保持竖直，且 A、B 两球在同一水平线上．已知两球的重力均为 G，轻杆和细线 OB 的夹角为 45°，则（　　）
    A．轻杆对A球的作用力方向水平向左
    B．轻杆对B球的作用力方向不一定沿水平方向
    C．外力F的最小值为$\frac{\sqrt{2}}{2}$G，最大值为$\sqrt{2}$G
    D．细绳OB的拉力可能为零

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    3．在电场中某点引入电量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，则该点场强为$\frac{F}{q}$，若在这点引入电量为2q的负电荷时，则该点的电场强度为$\frac{F}{q}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    10．（1）图1所示的是“研究平抛运动”实验中使用的“平抛运动实验器”，试选择图1中的重垂线有什么作用AB
    A．指示实验器的平板是否处于竖直平面内； 
    B．指示平板y轴是否处于竖直方向；
    C．指示轨道末端是否处于水平方向； 
    D．用于阻挡小球，以免其速度太大．
    （2）某同学完成“研究平抛运动”实验操作后，获得如图2所示的小方格纸，图2中a、b、c、d几个位置为小球运动途中经过的点．小方格的边长为1.25cm，则小球平抛的初速度为v0=0.7m/s（取g=9.8m/s2）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    7．爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示，其中v0为极限频率，图中直线的斜率为k，则h为普朗克常量为k，此金属逸出功为$k{γ}_{0}^{\;}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．在某区域内有电场和磁场共同存在，不计重力的带电粒子进入该区域，关于粒子运动过程中所遵循的规律和运动性质的描述正确的是（　　）
    A．粒子的动能和电势能之和保持不变B．可能做匀速直线运动
    C．加速度一定改变D．合力不为零且大小可以不变

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