7.如圖甲所示,在一個(gè)傾角為θ的絕緣斜面上有一“U”形軌道abcd,軌道寬度為L(zhǎng),在軌道最底端接有一個(gè)定值電阻R,在軌道中的虛線矩形區(qū)域有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,現(xiàn)讓一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m,電阻也為R的導(dǎo)體棒PQ從軌道頂端由靜止釋放,從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好到達(dá)軌道底端的過(guò)程中其機(jī)械能E和位移x間的關(guān)系如圖乙所示,圖中a、b、c均為直線段.若重力加速度g及圖象中E1、E2、x1、x2均為已知量.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒切割運(yùn)動(dòng)時(shí)P點(diǎn)比Q點(diǎn)電勢(shì)高
B.圖象中的a和c是平行的
C.導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
D.可以求出導(dǎo)體棒切割運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中產(chǎn)生的焦耳熱

分析 根據(jù)右手定則判斷電勢(shì)的高低.根據(jù)功能原理分析圖象斜率的意義,判斷a和c是否平行,并分析導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況.結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)分析即可.

解答 解:A、導(dǎo)體棒切割運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則判斷知PQ中感應(yīng)電流的方向從P到Q,則P點(diǎn)比Q點(diǎn)電勢(shì)低.故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)功能原理得:△E=F△x,則知E-x圖象的斜率等于除重力以外對(duì)導(dǎo)體棒做功的力,a、c兩段圖象中斜率大小等于導(dǎo)體棒所受的摩擦力大小,是相等的,所以a和c的斜率相等,相互平行.故B正確.
C、圖象x1-x2段表示導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,圖象是直線,斜率一定,說(shuō)明摩擦力與安培力的合力一定,則安培力不變,導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.
D、x1-x2段導(dǎo)體棒機(jī)械能減少了E1-E2,克服摩擦力和安培力做功之和等于E1-E2,不能求出克服安培力做功,所以不能求出回路中產(chǎn)生的焦耳熱,故D錯(cuò)誤.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理解并掌握功能原理,知道除了重力以外其他的力做功等于物體機(jī)械能的變化,來(lái)理解圖象斜率的物理意義.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.一足球運(yùn)動(dòng)員開出角球,球的初速度是20m/s,踢出時(shí)和水平面的夾角是37°,如果球在飛行過(guò)程中,沒有被任何一名隊(duì)員碰到,空氣阻力不計(jì),落點(diǎn)與開出點(diǎn)之間的距離為( 。
A.38.4 mB.19.2 mC.76.8 mD.153.6 m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),某金屬被光照射產(chǎn)生了光電效應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能EK與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示,c、v0為已知量.由圖線可知( 。
A.普朗克常量的數(shù)值
B.該金屬的逸出功
C.該金屬的極限頻率
D.入射光的頻率增大,金屬的極限頻率隨之增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.一個(gè)電子(質(zhì)量為9.1×10-31kg,電荷量為1.6×10-19C)以v0=4×107m/s的初速度沿著勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng),已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2×105N/C,不計(jì)重力,求:
(1)電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大;
(2)電子進(jìn)入電場(chǎng)的最大距離;
(3)電子進(jìn)入電場(chǎng)最大距離的一半時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,虛線PQ、MN間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10-11 kg、電荷量為q=+1.0×10-5C,從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場(chǎng)加速后,從C點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,從虛線MN上的某點(diǎn)b(圖中未畫出)離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30°角.已知PQ、MN間距離為20cm,帶電粒子的重力忽略不計(jì).求:
(1)帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v0
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E
(3)cb兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ucb

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

12.2016年12月11日,我國(guó)成功發(fā)射了“風(fēng)云四號(hào)A”衛(wèi)星.衛(wèi)星經(jīng)過(guò)5次變軌后,定點(diǎn)于東經(jīng)99.5°的赤道上空,標(biāo)志著我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星成功實(shí)現(xiàn)了升級(jí)換代.已知地球的半徑R,地球表面的重力加速度為g,地球的自轉(zhuǎn)周期為T.求:
(1)衛(wèi)星距離地面的高度;
(2)衛(wèi)星在軌道上的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,絕緣光滑的水平面內(nèi)有一固定的金屬導(dǎo)軌,它由長(zhǎng)為 L=1m 的直導(dǎo)軌 ON 和以 O 點(diǎn)為圓心、半徑為 L=1m、在 MN 處開有很小缺口的圓導(dǎo)軌兩部分組成.另一長(zhǎng)為 L=1m 的光滑金屬桿 OA 以 O 為圓心,沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),周期為 T=1s.金屬桿 OA 與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和金屬桿 OA 的單位長(zhǎng)度電阻均為λ=0.1Ω/m.整個(gè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B=0.2T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).當(dāng)金屬桿 OA 轉(zhuǎn)動(dòng)到與 ON 的夾角為α=60°時(shí)(取π≈3).求此時(shí)刻:
(1)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小;
(2)金屬桿 O、A 兩端的電勢(shì)差 UOA;
(3)固定導(dǎo)軌消耗的電功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

16.一輕質(zhì)彈簧在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度越大,則彈簧產(chǎn)生的彈力越大,這根彈簧的勁度系數(shù)不變(填“越大”“越小”或“不變”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖所示,一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落,到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離.假定空氣阻力可忽略,運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),從蹦極繩剛拉直開始到運(yùn)動(dòng)員下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列判斷不正確的是(  )
A.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大后減小
B.運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能始終減小
C.運(yùn)動(dòng)員克服彈力做功,蹦極繩彈性勢(shì)能增加
D.運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的改變量數(shù)值上等于彈性勢(shì)能的改變量

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