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    12．如图所示，一对足够长的光滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成θ角，上端用一电阻R相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的金属杆ab，从高为h处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端．金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g．则（　　）
    A．金属杆加速运动过程中的平均速度小于$\frac{v}{2}$
    B．金属杆加速运动过程中重力做功的功率大于克服安培力做功的功率
    C．当金属杆的速度为$\frac{v}{4}$时的加速度大小是速度为$\frac{v}{2}$时加速度大小的2倍
    D．整个运动过程中金属杆损失的机械能等于电阻R产生的焦耳热

    分析 本题关键应根据安培力与速度的关系分析金属棒的运动情况．金属杆在加速运动中加速度不断减小，根据速度图象分析可知平均速度大于$\frac{v}{2}$；
    加速运动过程中金属杆克服安培力做功的功率等于$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R+r}$，与速率v的平方成正比，小于匀速运动过程中克服安培力做功的功率；速度为v时，安培力的大小为F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，根据牛顿第二定律求解加速度；根据能量守恒定律分析焦耳热．

    解答 解：A、若金属杆匀加速运动，则平均速度为$\frac{v}{2}$．实际上金属杆加速运动中加速度不断减小，速度-时间图象的斜率不断减小，在相同时间内金属杆通过的位移大于匀加速运动通过的位移，则金属杆的平均速度大于匀加速运动的平均速度$\frac{v}{2}$．故A错误．
    B、金属杆加速运动过程中，重力势能减小转化为回路的内能和棒的动能，由功能关系可知，重力做功的功率大于克服安培力做功的功率．故B正确．
    C、匀速运动时，金属杆的速度大小为v，所受的安培力大小为 F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，此时有mgsinθ=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$；当金属杆的速度为$\frac{v}{4}$时，它所受的安培力大小为 F安1=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}•\frac{v}{4}}{R+r}$=$\frac{1}{4}$mgsinθ，根据牛顿第二定律得mgsinθ-F安1=ma1，联立解得a1=$\frac{3}{4}$gsinθ．同理，速度为$\frac{v}{2}$时加速度大小为$\frac{1}{2}$gsinθ．故C错误．
    D、整个运动过程中金属杆损失的机械能等于电阻R和金属杆产生的焦耳热之和，故D错误．
    故选：B．

    点评 解决这类问题的关键时分析受力情况，掌握安培力的表达式F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，进一步确定运动性质，并明确判断各个阶段及全过程的能量转化．

    练习册系列答案
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    2．我国发射的“神舟”五号载人飞船，在完成了一系列科学试验后安全返回．已知飞船关闭发动机后绕地球运行的轨道是一个椭圆，其近地点为P，远地点为Q（如图），则子啊飞船从轨道上A点沿箭头方向运行则B点的过程中，以下说法正确的是（不考虑空气阻力）（　　）
    A．飞船的动能逐渐减小
    B．飞船的动能逐渐增大
    C．飞船的动能和飞船与地球的引力势能之和逐渐减小
    D．飞船的动能额飞船与地球的引力势能之和不变

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    3．在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率υ的关系如图所示，C、υ0为已知量．由关系图线可得（　　）
    A．普朗克常量的数值
    B．当入射光的频率增为2倍，电子最大初动能增为2倍
    C．该金属的极限频率
    D．阴极在单位时间内放出的光电子数

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．某星球的半径为R，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体，经过时间t该物体落到山坡上．（不计一切阻力）
    （1）该星球表面重力加速度多大？
    （2）为了测该星球的自转周期，从该星球发射一颗同步卫星，已知同步卫星离该星球表面高度为h，求该星球的自转周期．

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    7．物理小组在一次探究活动中测量滑块在斜面上的加速度．实验装置如图1所示，打点计时器固定在斜面上．滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图2所示．图3是打出纸带的一段．
    ①已知打点计时器使用的交流电频率为f，选A、B、C…等7个点为计数点，各计数点间均有一个点没有画出，分别测出相邻两个计数点之间的距离，如图2所示，计算打下D点的速度大小表达式是 VD=$\frac{{S}_{3}+{S}_{4}}{4}f$．计算滑块下滑的加速度的表达式是：a=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{36}{f}^{2}$．
    ②该实验还可以测量滑块所受的摩擦力，下列物理量中还应测量的有ABD．（填入所选物理量前的字母，已知重力加速度为g）
    A．木板的长度L                 B．木板的末端被垫起的高度h
    C．木板的质量m1                D．滑块的质量m2
    E．滑块运动的时间t
    ③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是刻度尺、天平．

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    17．已知引力常量是G，在下列各组物理数据中，能够估算月球质量的是（　　）
    A．月球绕地球运行的周期及月、地中心距离
    B．绕月球表面运行的飞船的周期及月球的半径
    C．绕月球表面运行的飞船的周期及线速度
    D．月球表面的重力加速度

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    4．下列说法正确的是（　　）
    A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
    B．光的偏振现象说明光是一种纵波
    C．全息照相利用了光的干涉原理
    D．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光相干性好的特点

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    1．下列说法正确的是（　　）
    A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射
    B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显
    C．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象
    D．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象

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    2．用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，重锤由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    （1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示装置安装好器材
    B．将打点计时器接到直流电源上
    C．先松开悬挂纸带的夹子，后接通电源打出一条纸带
    D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
    指出其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填写在空行内BC．
    （2）某同学正确操作实验得到如图2所示的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测量出A点距纸带上打下的第一个点O距离为x0，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件打C点时重锤的速度v=$\frac{（{x}_{1}+{x}_{2}）f}{4}$，若利用O、C两点验证机械能守恒，则需满足的机械能守恒表达式为mg（x0+x1）=$\frac{1}{32}$m（x1+x2）2f2（用题给出条件表达）．实验发现，动能增加总是略小于势能减少，这是由于实验过程中存在摩擦造成，请根据实验所测条件，计算重锤下落的加速度的表达式为a=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）{f}^{2}}{4}$．

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