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9.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值可忽略的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.对金属棒施一平行于导轨的恒定拉力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,经过一段时间,金属棒的速度达到定值,则在这一过程中,力F做的功与安培力做功的代数和等于(  )
A.棒的重力势能增加量B.棒的动能增加量
C.棒的机械能增加量D.电阻R上放出的热量

分析 除重力之外,其它力对金属棒做的功等于金属棒机械能的增加.

解答 解:克服重力做的功等于重力势能的增加量,即WG=mgh;克服安培力做的功等于电阻R产生的焦耳热WA=Q,根据动能定理可得:WF-WG-WA=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,所以力F做的功与安培力做功的代数和WF-WA=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+mgh,即力F做的功与安培力做功的代数和等于棒的机械能增加量,故C正确、ABD错误.
故选:C.

点评 对于电磁感应现象中的能量转化问题,要能够分析清楚有哪些能量之间发生了转化,知道克服安培力做的功等于产生的焦耳热,掌握机械能守恒条件.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.一交流发电机,当转速为n1时,其交变电动势e=220sin(100πt)V,现有如下的说法,其中正确的是(  )
A.在t=0时,线圈中的磁通量为0
B.该交流发电机线圈的转速为50 r/s
C.若加在标有“220 V,100 W”的灯泡的两端,灯泡能正常发光
D.若线圈的转速加倍,则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.在物理学的发展过程中,许多物理学家提出的理论和假设推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是(  )
A.汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子并建立了原子的“枣糕”模型
B.巴尔末根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
C.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的
D.玻尔大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

15.如图所示,将一小球以速度v0=3m/s的速度从A点水平抛出的同时,在倾角为37°的斜面顶端B点的滑块以VB=2.1m/s的初速度向下做匀加速直线运动,经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块,已知A、B两点间高度差△h=0.2m,(小球和滑块均视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),
求:(1)小球从抛出到击中滑块所用的时间;
(2)小球下落的高度;
(3)滑块与斜面间的动摩擦因数.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较
清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0、1、2…6点所示.
c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3…S6
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值$\frac{s_1}{t_1}$、$\frac{s_2}{t_2}$、$\frac{s_3}{t_3}$…$\frac{s_6}{t_6}$.
f.以$\frac{s}{t}$为纵坐标、t为横坐标,标出$\frac{s}{t}$与对应时间t的坐标点,划出$\frac{s}{t}$-t图线.

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有A和C.(填选项代号)
A、电压合适的50Hz交流电源      B、电压可调的直流电源
C、刻度尺     D、秒表     E、天平     F、重锤
(2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图2所示,则S2=2.98cm,S5=13.20cm.
(3)该同学在图3中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出$\frac{s}{t}$-t.
(4)根据$\frac{s}{t}$-t图线判断,小车在斜面上运动的加速度a=4.7m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,有一回路处于竖直平面内,匀强磁场方向水平,且垂直于回路平面,当导体棒AC无初速释放后,(回路中两平行导轨足够长,导体棒与导轨接触良好且不计摩擦力)则(  )
A.AC受磁场阻力作用,以小于g的加速度匀加速下落
B.AC的加速度逐渐减小,通过R的电流也逐渐减小,最后电流为零
C.AC加速下落,加速度逐渐减小趋向于零,速度逐渐增大趋向一个最大值
D.AC受到的磁场作用力越来越大,最后趋向于与重力平衡

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.如图所示,两光滑金属导轨,间距d=0.4cm,在桌面上的部分是水平的,金属棒ab左侧到桌子左边处在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向下的有界磁场中,ab距桌子左边的水平距离L=1m,电阻R=1Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab的质量m=0.2kg,电阻r=1Ω,在距桌面h=0.4m高的四分之一光滑圆弧导轨处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2,求:
(1)金属杆刚出磁场时,R上的电流大小;
(2)整个过程中R上产生的热量;
(3)整个过程中流过R上产生的电荷量.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

18.如图所示,足够长水平固定平行导轨间距L=0.5m,现有相距一定距离的两根导体棒ab和cd静止放置在导轨上,两棒质量均为m=1kg,电阻分别为Rab=0.3Ω,Rcd=0.1Ω,整个装置处在磁感应强度B=1T方向竖直向上的匀强磁场中,现给ab棒一水平向右的初速度v0=2m/s,以后ab和cd两棒运动过程中与导轨始终保持良好接触且和导轨始终垂直,导轨电阻忽略不计,不计一切摩擦,两导体棒在运动过程中始终不接触,试求从ab棒运动至最终达到稳定状态的过程中:
(1)最终稳定状态时两棒的各自速度分别为多少?
(2)从ab棒开始运动至最终达到稳定状态的过程中,ab棒上产生的焦耳热Q是多少?
(3)要使两棒在运动过程中始终不接触,则初始时刻两棒之间的距离d至少多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.关于天然放射现象,以下说法正确的是(  )
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将变大
B.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
C.在α、β、γ,这三种射线中,α射线的穿透能力最强
D.铀核(${\;}_{92}^{238}$U)衰变为铅核(${\;}_{82}^{206}$Pb)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变

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