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    15．如图所示，竖直平面内有一足够长的金属导轨，金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好．导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合开关S，发现导体棒ab仍然做变速运动，则在以后导体棒ab的运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
    A．导体棒重力做的功全部转化为导体棒的内能
    B．导体棒的机械能不守恒
    C．导体棒一定是先做加速运动，最后做匀速运动
    D．导体棒可能是先做减速运动，最后做匀速运动

    分析 闭合导体棒前，杆自由落体运动，闭合后，有感应电流，受向上的安培力，棒可能加速、匀速、减速，根据牛顿第二定律、安培力公式、切割公式、闭合电路欧姆定律列式分析．

    解答 解：A、导体棒重力做的功一部分转化为导体棒的内能．一部分转化为导体棒的动能，A错误；
    B、开关闭合后，导体棒受到的安培力做负功，导体棒的机械能不守恒，B正确；
    CD、闭合导体棒前，杆自由落体运动，闭合后，有感应电流，受向上的安培力，安培力可能大于、等于或小于重力，所以导体棒可能是先做减速运动，最后做匀速运动，C错误、D正确．
    故选：BD．

    点评 本题是动态分析问题，不管导体棒是加速还是减速，都做加速度不断减小的运动，最后做匀速直线运动，根据牛顿第二定律并结合安培力公式、切割公式、闭合电路欧姆定律列式分析即可．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    4．如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择了参考系是（　　）
    A．大地B．太阳C．运动员D．座位上的观众

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．一物体从高处自由下落，经2秒落地，下列说法正确的是（　　）
    A．物体的初速度为零B．物体即将落地时速度为20m/s
    C．物体做匀加速直线运动D．物体下落高度为10米

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动．已知金属块在移动的过程中，力F做功32J，金属块克服电场力做功8J，金属块克服摩擦力做功16J，重力势能增加18J，则在此过程中金属块的（　　）
    A．动能减少10 JB．电势能增加24 JC．机械能减少24 JD．内能增加32 J

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示（俯视图），在竖直方向的磁感应强度为B=0.25T的匀强磁场中，金属框架MNPQ（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，MN与PQ平行且足够长，MN与PQ相距d=$\frac{{\sqrt{3}}}{4}$m，MP与PQ夹角θ=60°，光滑均匀导体棒EF（垂直于PQ）在外力作用下以垂直于自身的速度v=2m/s向右匀速运动，导体棒在滑动过程中始终保持与框架良好接触，且导体棒每米的电阻为0.4Ω，经过P点瞬间作为计时起点．试求：
    （1）电路中电流大小I与时间t的关系式；
    （2）定量作出外力的功率P与时间t的函数图象，并由图象求出前4s内外力所做的总功W．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．如图1，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中．一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态．一质量为m、带电量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g．

    （1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；
    （2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W；（不可用弹性势能表达式计算）
    （3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在图2中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象．图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量．（本小题不要求写出计算过程）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，一个质子以速度v垂直电场方向射入有界匀强电场中，它飞离电场区域时侧向位移为d1，如果改换使α粒子从同一位置以2v速度垂直电场方向射入，则它飞离有界电场时的侧向位移应为（　　）
    A．d2=d1B．d2=$\frac{{d}_{1}}{4}$C．d2=$\frac{{d}_{1}}{8}$D．d2=$\frac{{d}_{1}}{16}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.5m，NQ两端连接阻值R=2.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ=300．一质量m=0.40kg，阻值r=1.0Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.80kg的重物相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0.3s内通过的电量是0.3～0.6s内通过电量的$\frac{2}{3}$，g=10m/s2，求：
    （1）0～0.3s内棒通过的位移；
    （2）金属棒在0～0.6s内产生的热量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    5．如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2 kg，所带电荷量为+2.0×10-8 C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L=0.2m，g=10m/s2，求：
    （1）这个匀强电场的电场强度大小；
    （2）突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？

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