【题目】如图所示，CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示。导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法中正确的是( )
A. 导体棒在磁场中做匀减速直线运动
B. 导体棒的最大电动势为BL
C. 电阻R中产生的焦耳热为mg(h-μd)
D. 整个过程中产生的内能为mgh
【答案】BD
【解析】
金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度。导体棒进入水平导轨后做变减速运动，刚进入水平导轨时产生的感应电流最大，由E=BLv求出感应电动势；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到电阻R产生的焦耳热。
导体棒进入磁场后受到向左的安培力和摩擦力作用而做减速运动，随着速度的减小，感应电动势减小，回路的电流减小，安培力减小，加速度减小，则导体棒在磁场中做变减速直线运动，选项A错误；金属棒在弯曲轨道下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=
mv2，可得，金属棒到达水平面时的速度 
，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力和摩擦力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，产生的最大感应电动势为 E=BLv=BL
，选项B正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整个电路中产生的焦耳热为 Q=WB=mgh-μmgd；电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，两者产生的焦耳热相等，则电阻R产生的焦耳热：QR=Q=mg（h-μd），故C错误。整个过程中产生的内能等于机械能的减小量，即mgh，选项D正确；故选BD。
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【题目】如图所示，纸面内有一矩形导体线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框的ab边平行磁场边界MN，线框以垂直于MN的速度v匀速进入磁场，线框进入磁场过程中，产生焦耳热为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1，若线框以速度2v匀速进入磁场，线框进入磁场过程中，产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则下列选项正确的是
A. Q2＝2Q1 q2＝2q1 B. Q2＝2Q1 q2＝q1
C. Q2＝Q q2＝q1 D. Q2＝4Q1 q2＝2q1
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【题目】轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道如图，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（ ）
A. 该卫星运行速度一定小于7.9km/s
B. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1：4
C. 该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2：1
D. 该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
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【题目】2018年4月12日，我国遥感三十一号01组卫星成功发射，用于开展电磁环境探测。在发射地球卫星时需要运载火箭多次点火，以提高最终的发射速度。某次地球近地卫星发射的过程中，火箭喷气发动机每次喷出质量为m=800g的气体，气体离开发动机时的对地速度v=1000m/s,假设火箭（含燃料在内）的总质量为M=600kg，发动机每秒喷气20次，忽略地球引力的影响，则
A. 火箭第三次气体喷出后速度的大小约为4m/s
B. 地球卫星要能成功发射，速度大小至少达到11.2km/s
C. 要使火箭能成功发射至少要喷气500次
D. 要使火箭能成功发射至少要持续喷气17s
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【题目】如图所示，质量为m=0.2kg的小球套在固定的光滑圆环上，圆环的圆心为O，轻质弹簧的一端固定于圆心，另一端与小球相连，弹簧、小球和圆环在同一竖直平面内，B、C分别为圆环的最低点和最高点。小球受到水平向右的恒力F作用，静止于圆环上A点且恰好与圆环间无相互作用，此时弹簧与竖直方向上的夹角θ=60o.已知弹簧劲度系数k=40N/m,原长l0=0.6m,g取10m/s2.
（1）求水平力F的大小；
（2）撤掉F，求小球运动到B点时对轨道的压力的大小；
（3）若圆环粗糙，撤掉F同时使小球获得大小为5m/s的速度，小球运动到最高点C处对轨道的压力为6N，求此过程中小球克服摩擦力做的功。
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【题目】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从同一位置静止滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B．按图安装好器材，安装斜槽应注意_______________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
（2）上述实验步骤的合理顺序是_____________________。
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【题目】如图所示，将一光滑的足够长的斜面固定在水平面上，其倾角为θ，在斜面的中间位置放置一质量为m可视为质点的滑块，并用销钉将其锁定，现在该滑块上施加一平行于斜面向上的外力F，同时将锁定解除，滑块由静止开始沿斜面运动，滑块在开始的一段时间内，其机械能E随位移x的变化规律如图所示。其中0～x1为曲线、xl～x2为平行于
轴的直线。则
A. 0～x1的过程中滑块的运动方向沿斜面向下
B. 0～x1的过程中滑块的加速度逐渐减小到零
C. 0～x2的过程中滑块先沿斜面向下做加速运动再沿斜面向下做匀速运动
D. xl～x2的过程中滑块的加速度大小为gsinθ
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【题目】某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。
若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有____________。
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是_______________，实验时首先要做的步骤是_______________。
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为______________。（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）
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【题目】探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射可以简化如下：卫星由地面发射后，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时月球车将在M点着陆月球表面，正确的是（ ）
A. “嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小
B. “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大
C. “嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上小
D. “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度
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