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    5．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω．导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．
    （1）当ab杆的速度为v时，用题中相关字母表示U与v的关系；
    （2）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
    （3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少．

    分析 （1）根据切割产生的感应电动势公式求出电动势，结合闭合电路欧姆定律求出外电压．
    （2）根据外电压与速度的关系式，结合U-t图线，从而得出v-t的关系，结合v-t关系式求出加速度．
    （3）根据速度时间公式求出2s末的速度，结合能量守恒求出整个回路产生的热量，从而得出电阻R上产生的热量．

    解答 解：（1）当ab棒速度为v时，感应电动势E=BLv，则感应电流为：
    I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{BLv}{R+r}$，
    则电阻R两端的电压为：
    U=IR=$\frac{BLvR}{R+r}$．
    （2）因为U=$\frac{BLvR}{R+r}$=$\frac{0.5×0.3×0.4v}{0.6}=0.1v$，
    由乙图可知：U=0.1t，
    则0.1v=0.1t，即v=t，速度与时间成正比，可知金属杆做匀加速直线运动，
    加速度为：a=1m/s2．
    （3）2s末的速度为：v=at=1×2m/s=2m/s，
    根据能量守恒定律得：$W=Q+\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
    整个回路产生的热量为：Q=$W-\frac{1}{2}m{v}^{2}=0.3-\frac{1}{2}×0.1×4J=0.1J$，
    则电阻R上产生的焦耳热为：${Q}_{R}=\frac{R}{R+r}Q=\frac{0.4}{0.6}×0.1$=$\frac{1}{15}J$．
    答：（1）U与v的关系为：U=$\frac{BLvR}{R+r}$．
    （2）证明如上所示，加速度为1m/s2；
    （3）回路中定值电阻R上产生的焦耳热是$\frac{1}{15}J$．

    点评 本题考查了电磁感应与电路和能量的综合运用，掌握切割产生的感应电动势公式和欧姆定律是解决本题的关键，注意第三问求解的是电阻R上产生的热量，不是整个回路产生的热量．

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    5．A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移时间图象a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图象，若A球质量m=2kg，则由图可知下列结论正确的是（　　）
    A．A、B碰撞前的总动量为3kg•m/s
    B．碰撞时A对B所施冲量为4N•s
    C．碰撞前后A的动量变化为-4kg•m/s
    D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    16．用固定于O点的丝线悬挂一个质量为m、带电荷量为q（q＞0）的小球，以过O点的竖直线Ox为界，左侧有匀强磁场，右侧有匀强电场，方向如图所示．将带电小球从最低位置c拉至a点由静止释放，让小球在ab间摆动，b为小球在左侧能到达的最高点．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
    A．a、b两位置高度相等
    B．小球在磁场中运动时机械能守恒，在电场中运动时机械能不守恒
    C．小球经过Ox左侧磁场中同一位置时丝线张力相等
    D．小球从a到c所用的时间比从c到b所用的时间短

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直．设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r．现有一质量为 m2的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹后做平抛运动落到下层面上的C点．C点与杆A1初始位置的水平距离为S．求：
    （1）回路内感应电流的最大值；
    （2）当杆A2与杆A1的速度比为1：3时，A2受到的安培力大小；
    （3）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动．现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示．不计空气阻力．下列说法中正确的是（　　）
    A．小球在竖直平面内沿顺时针方向转动
    B．t1～t3过程中小球的机械能不守恒
    C．t1时刻轻杆对小球一定有弹力作用，t3时刻轻杆对小球可能没有弹力作用
    D．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．根据热力学第二定律，下列判断正确的是（　　）
    A．机械能不可能全部变为内能
    B．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能
    C．在热传导中，热量可以从低温物体传递给高温度物体
    D．满足能量守恒的物理过程都能自发进行

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（　　）
    A．A所受的合外力对A不做功B．B对A的弹力不做功
    C．A对B不做功D．B对A的摩擦力做负功

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    14．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，则（　　）
    A．增大α角且α≤90°，光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ
    B．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率
    C．减小α角且α＞0°，光束Ⅲ可能会由于全反射而从上表面消失
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    15．距水平地面一定高度处由静止开始下落的雨滴，着地前遇到水平方向吹来的风，则（　　）
    A．雨滴做平抛运动B．风速越大，雨滴下落时间越长
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