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3.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程(  )
A.产生的总内能相等B.安培力对ab棒所做的功相等
C.电流所做的功相等D.通过ab棒的电量相等

分析 金属棒在导轨上做减速运动,最后金属棒静止在导轨上;对金属棒进行受力分析,从能量转化的角度分析答题.

解答 解:A、根据能量守恒定律可知,产生的总内能都等于棒ab的初动能,所以总内能相等.故A正确.
BC、当导轨光滑时,金属棒克服安培力做功,动能全部转化为焦耳热,产生的内能等于金属棒的初动能;
当导轨粗糙时,金属棒在导轨上滑动,一方面要克服摩擦力做功,摩擦生热,把部分动能转化为内能,另一方面要克服安培力做功,金属棒的部分动能转化为焦耳热,摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能;由以上分析可知,导轨粗糙时,安培力做的功少,而导轨光滑时,安培力做的功多,产生的焦耳热大,电流做功多,故BC错误;
D、导轨光滑时,导体棒的位移s大,导轨粗糙时,导体棒位移小,感应电荷量 Q=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{BLx}{R}$,B、R、导体棒长度L相同,x越大,感应电荷量越大,因此导轨光滑时通过ab棒的电量大.故D错误.
故选:A.

点评 本题关键要对金属棒正确进行受力分析,从能量的角度分析能量如何转化的,注意焦耳热和摩擦生热的不同.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在边长为L的正方形abcd区域内,O点是cd边的中点.一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.求
(1)带电粒子在此运动过程中的速度大小.
(2)现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,则能在磁场中运动的最长的时间为多少?
(3)现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成60°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,则能从ab边射出所对应的速度至少为多大.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.倾角为θ=30°的光滑斜面上有一轻杆可绕固定转轴O在斜面内转动,两个可视为质点的小球A、B固定于轻杆两端,A、B质量分别为m、2m,A、B距O点距离分别为l、2l,O距斜面底端P点距离为d,d>2l,已知重力加速度为g.现将轻杆从水平位置无初速释放,如图所示.
(1)当轻杆转动90°时,求小球A、B的速度大小vA、vB
(2)当轻杆转动90°时,若两球与轻杆分离,两小球到达斜面底端与P点距离相等,求OP距离d(用l表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.某同学在探究规格为“6V,3W”的小灯泡伏安特性曲线实验中:
①在小灯泡接入电路前,使用多用电表直接测量小灯泡的电阻,则应将选择开关旋至D档进行测量.(填选项前的字母)
A.直流电压10V      B.直流电流5mA   C.欧姆“×100”D.欧姆“×1”
②该同学采用图甲所示的电路进行测量.图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小电珠,为电压表(量程6V,内阻约20kΩ),为电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关.

Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最左端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是1点至5点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“1点至5点”的导线.
Ⅲ.正确接线后,该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而增大.(填“不变”、“增大”或“减小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.物理实验小组利用如圈所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺,使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上,距离地面L的P点固定一小定滑轮,用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮,两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时,将两物体处于相等高度位置,丝线绷直;通过刻度尺,记录A、B两物体距离地面的高度为h;然后,同时由静止释放A、B物体,较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止,较轻的B物体仍向上运动,观察B物体所能到达的最大高度为2.5h,并记录下来
①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=3:1;
②用天平测量两物体质量,所得A、B两物体质量之比,与上述①所得数据略有差距,试分析造成误差的原因存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差..

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.用钢索起吊质量为m的物体,开始时物体静止,后来以加速度a匀加速地起吊物体.那么,当上升至h高度时钢索对物体做功的瞬时功率为(  )
A.mg$\sqrt{2ah}$B.m(g+a)$\sqrt{2ah}$C.m(g-a)$\sqrt{2ah}$D.ma$\sqrt{2ah}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.电源电动势E、内阻为r,向可变电阻R供电,关于路端电压的正确的说法是(  )
A.因为电源的电动势不变,所以路端电压也不会变
B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大
C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小
D.若外电路断开,则路端电压等于电源电动势E

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展.设地球、月球的质量分别为m1、m2,半径分别为R1、R2,人造地球卫星的第一宇宙速度为v,对应的环绕周期为T,则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为(  )
A.$\sqrt{\frac{{m}_{2}{R}_{1}}{{m}_{1}{R}_{2}}}$v,$\sqrt{\frac{{m}_{1}{{R}_{2}}^{3}}{{m}_{2}{{R}_{1}}^{3}}}$TB.$\sqrt{\frac{{m}_{1}{R}_{2}}{{m}_{2}{R}_{1}}}$v,$\sqrt{\frac{{m}_{2}{{R}_{1}}^{3}}{{m}_{1}{{R}_{2}}^{3}}}$T
C.$\sqrt{\frac{{m}_{2}{R}_{1}}{{m}_{1}{R}_{2}}}$v,$\sqrt{\frac{{m}_{2}{{R}_{1}}^{3}}{{m}_{1}{{R}_{2}}^{3}}}$TD.$\sqrt{\frac{{m}_{1}{R}_{2}}{{m}_{2}{R}_{2}}}$v,$\sqrt{\frac{{m}_{1}{{R}_{2}}^{3}}{{m}_{2}{{R}_{1}}^{3}}}$T

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图所示,R1阻值恒定,R2为热敏电阻(热敏电阻组织随温度降低而升高),L为小灯泡,当R2所在位置温度升高时(  )
A.R1两端的电压减小B.小灯泡的亮度变弱
C.电流表的示数减小D.通过R2的电流减小

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