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    13．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场B垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为△l．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　）
    A．释放瞬间金属棒的加速度为g
    B．阻R中电流最大时，金属棒在A处上方的某个位置
    C．从释放到金属棒上下振动多次最后静止的过程中，通过电阻R的电荷量为$\frac{BL△l}{R}$
    D．从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mg△l

    分析 释放瞬间金属棒只受重力，加速度为g．
    当金属棒的速度最大时，感应电流最大，此时金属棒所受的合力为零，与没有磁场进行比对，根据简谐运动的对称性分析速度最大的位置；
    根据电荷量的计算公式求解通过的电荷量；
    从释放到金属棒最后静止的过程中，根据能的转化情况分析D选项．

    解答 解：A、释放瞬间金属棒的速度为零，没有产生感应电流，不受安培力，只受重力，则金属棒的加速度为a=$\frac{mg}{m}$=g．故A正确．
    B、若没有磁场，金属棒回到A处时速度最大，有磁场时，由于电磁感应产生感应电流，金属棒将受到安培阻力作用，则在A处上方速度达到最大，此时感应电流最大．故B正确．
    C、金属棒最后静止在A处，根据电荷量的计算公式可得：q=It=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{BL△l}{R}$，故C正确；
    D、从释放到金属棒最后静止的过程中，其重力势能减小，转化成内能和弹簧的弹性势能，则电阻R上产生的热量小于mg△l．故D错误．
    故选：ABC．

    点评 本题是电磁感应与力学知识的综合应用，通过分析受力情况，由牛顿第二定律求解加速度．关键之处在于运用对比的方法，与金属棒做简谐运动进行比较，确定速度最大的位置，牢记电荷量的经验公式．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    16．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H（足够高）高处自由下落，不计空气阻力，选取桌面为零势能面，小球下落1s末的重力势能为mg（H-5），机械能为mgH，若选取地面为零势能面，小球下落1s末的重力势能为mg（H+h-5），机械能为mg（H+h），重力势能的变化量为-50m．（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示，曲线为铅球的运动轨迹（铅球视为质点），则铅球通过B点时的速度方向可能是（　　）
    A．沿AB的方向B．沿BC的方向C．沿BD的方向D．沿BE的方向

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．下列说法正确的是（　　）
    A．物体在恒力作用下可以做曲线运动
    B．在研究共点力合成时用到了等效替代的思想方法
    C．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
    D．做变速圆周运动的物体，所受合力沿半径的分量等于其所需向心力
    E．物体的运动状态发生改变，则它一定做曲线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=300的绝缘斜面上，两导轨间距为L=0.5m，M、P两点间接有阻值为R=0.01Ω的电阻．一根质量为m=0.2kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．导轨和金属杆的电阻可忽略．让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度vm=1m/s，在这个过程中，电阻R上产生的热量为Q=0.9J．导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g=10m/s2．求：
    （1）金属杆达到最大速度时安培力F 的大小；
    （2）磁感应强度B的大小；
    （3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度H．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．一列沿x轴正方向传播的间谐波t=0时的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则（　　）
    A．t=0.2s时C点将向上振动
    B．t=0.05s时，质点A的速度方向向下
    C．t=0.3s时，波向前转播了3m，质点B将到达质点C的位置
    D．若同时存在另一列振幅为0.5m，频率为2.5Hz，沿x轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长La=2Lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　）
    A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
    B．a、b线圈中感应电动势之比为2：1
    C．a、b线圈中感应电流之比为4：1
    D．a、b线圈中电功率之比为8：1

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图，正方体空心框架 ABCD-A1 B1 C1 D1 下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点 A 在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在△B1C1D1平面内（包括边界）．不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面．则下列说法正确的是 （　　）
    A．落在 C1 点的小球，运动时间最长
    B．小球初速度的最小值与最大值之比是1：2
    C．落在 B1 D1 线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1：$\sqrt{2}$
    D．若小球的轨迹与 AC 两点连线在不同点相交，交点处的速度方向都相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω．带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．
    可供选择的器材还有：
    电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
    电流表A1（量程0～100mA，内阻约5Ω）；
    电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
    电阻箱R（0～999.9Ω）；
    开关、导线若干．
    实验操作步骤如下：
    A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
    B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；
    C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；
    D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关．记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
    E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
    F．断开开关，整理好器材．

    ①某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图3所示，则d=0.730mm；
    ②实验中电流表应选择A1（选填“A1”或“A2”）；
    ③用多用电表的欧姆档粗测电阻丝的电阻，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现多用电表指针偏转角过大，因此需选择“×1”倍率的电阻档（填“×1”或“×100”），并重新欧姆调零，再进行正确测量，多用电表的示数如图4所示，测量结果R=13Ω．
    ④用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图5所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ=$\frac{{{πd}_{\;}^{2}R}_{0}^{\;}}{{4L}_{0}^{\;}}$（用给定的物理量符号和已知常数表示）．
    ④本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果无影响（填“有”或“无”）．

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