11.光滑絕緣曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖所示,拋物線的方程是y=x2,下半部處在一個水平方向的勻強磁場中,磁場的上邊界是y=a的直線(圖中的虛線所示),一個質(zhì)量為m的小金屬球從拋物線上y=b(b>a)處沿拋物線自由下滑,忽略空氣阻力,重力加速度值為g.則(  )
A.小金屬球沿拋物線下滑后最終停在O點
B.小金屬球沿拋物線下滑后每次過O點速度一直在減小
C.小金屬球沿拋物線下滑后對O點壓力一定大于mg
D.小金屬球沿拋物線下滑后最終產(chǎn)生的焦耳熱總量是mg(b-a)

分析 圓環(huán)在進(jìn)入磁場和出磁場的過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流,有熱量產(chǎn)生,最終在直線y=a以下拋物線來回擺動,根據(jù)能量守恒求出金屬環(huán)沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量.

解答 解:A、圓環(huán)在磁場中運動的過程中,沒有感應(yīng)電流,機械能不再減小,所以圓環(huán)最終在直線y=a以下來回擺動.故A錯誤;
B、圓環(huán)機械能不再減小時,最終在直線y=a以下來回擺動,之后每次過O點速度不再減。蔅錯誤;
C、小金屬球沿拋物線下滑后在最低點O只受到重力和支持力的作用,合力提供向心力,加速度的方向向上,所以對軌道的壓力一定大于mg.故C正確;
D、圓環(huán)在磁場中運動的過程中,沒有感應(yīng)電流,機械能不再減小,所以圓環(huán)最終在直線y=a以下來回擺動,小金屬球沿拋物線下滑后最終產(chǎn)生的焦耳熱總量等于減少的機械能,即Q=mg△h=mg(b-a).故D正確.
故選:CD.

點評 解決本題的關(guān)鍵能正確分析金屬塊的狀態(tài),知道它最終在y=a以下來回擺動,在擺動時無熱量產(chǎn)生,以初始位置與y=a位置為研究過程,動能和重力勢能的減小量全部轉(zhuǎn)化為熱量.

練習(xí)冊系列答案
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1.如圖1,質(zhì)量m=1kg的物體,初速度為v0,方向水平向右.在向右的水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面運動,位移為4m時,拉力F停止作用,物體又運動了4m后停下來.其運動過程中的動能位移的變化(Ek-x)圖線如圖2所示,重力加速度g取10m/s2,則下列判斷正確的是( 。
A.物體的初速度v0為 $\sqrt{2}$m/s
B.拉力F的大小為2N
C.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.25
D.全程物體克服合力做功為2J

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2.在測量高壓線路的電壓時,由于電壓過高,通常需借助電壓互感器來測量.某同學(xué)練習(xí)使用電壓互感器,實驗被測線路的電壓u=220$\sqrt{2}$sin100πtV,互感器原副線圈匝數(shù)n1=20,n2=440.則正確連接電路時( 。
A.ab接PQ,cd接MNB.線圈ab與cd的磁通量變化率相同
C.電壓表讀數(shù)為10$\sqrt{2}$VD.當(dāng)t=0.01s時,電壓表讀數(shù)為0

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100匝,邊長為20cm的正方形線圈,將它置于磁感應(yīng)強度B=0.05T的勻強磁場中,繞著垂直于磁場方向的軸以ω=100πrad/s的角速度轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈平面跟磁場方向垂直時開始計時.線圈和外電路的總電阻R=10Ω.
(1)寫出交變電流瞬時值表達(dá)式;
(2)線圈從計時開始,轉(zhuǎn)過$\frac{π}{3}$過程中通過線圈某一截面的電荷量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.半徑為r的圓環(huán)電阻為R,ab為圓環(huán)的一條直徑.如圖所示,在ab的一側(cè)存在一個均勻變化的勻強磁場,磁場垂直圓環(huán)所在平面,方向如圖,磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化關(guān)系為B=B0+kt(k>0),則(  )
A.圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B.圓環(huán)具有擴張的趨勢
C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為$\frac{k{πr}^{2}}{2R}$D.圖中a、b兩點間的電勢差U=$\frac{1}{2}$kπr2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列說法正確的是(  )
A.某力對物體沒有做功,則物體的位移必為零
B.摩擦力對物體只能做負(fù)功
C.如果物體的動能不變,則該物體的速度也一定不變
D.如果物體的速度不變,則該物體的動能也一定不變

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3.如圖所示,斜面和水平面由一小段光滑圓弧連接,斜面的傾角為37°,一質(zhì)量為0.5kg的物塊從距斜面底端B點5m處的A點由靜止釋放.已知物塊與水平面和斜面的動摩擦因數(shù)均為0.3.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)物塊到達(dá)B點的速度為多大?
(2)物塊在水平面上滑行的距離為多少?
(3)若物塊開始靜止在水平面上距B點10m的C點處,用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊,欲使物塊能到達(dá)A點,水平恒力作用的最短距離為多大?

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20.如圖所示,半徑為r的圓柱形轉(zhuǎn)筒,繞其豎直中心軸OO′轉(zhuǎn)動,小物體a在圓筒的內(nèi)壁上,它與圓筒間的動摩擦因數(shù)為μ,要使小物體不下落,圓筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為(  )
A.$\sqrt{\frac{μg}{r}}$B.$\sqrt{μg}$C.$\sqrt{\frac{g}{r}}$D.$\sqrt{\frac{g}{μr}}$

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1.兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一部分在同一水平面內(nèi),另一部分垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時,cd桿也正好以速度v2向下勻速運動.重力加速度為g.下列說法中正確的是(  )
A.ab桿所受拉力F的大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{2R}$
B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強度為$\frac{BL({v}_{1}+{v}_{2})}{2R}$
D.μ與v1大小的關(guān)系為μ=$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}$

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