10．兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)．斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上．質(zhì)量為m，電阻可不計(jì)的金屬棒ab正中央連接一輕質(zhì)繩，輕質(zhì)繩跨過光滑小滑輪，另一端連接一質(zhì)量也為m的小物塊，如圖所示．現(xiàn)讓物塊將繩拉直，再釋放物塊讓它下落，在物塊下落過程中（　　）
A．物塊機(jī)械能的減少等于金屬棒機(jī)械能的增加
B．金屬棒和物塊機(jī)械能的減少等于R上發(fā)出的焦耳熱
C．物塊重力勢(shì)能的減少等于金屬棒重力勢(shì)能的增加與R上發(fā)出的焦耳熱之和
D．最終物塊重力勢(shì)能的減少等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

分析 釋放物塊，在物塊下落的過程中，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，開始一段時(shí)間內(nèi)金屬棒加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律分析．

解答 解：A、金屬棒要克服安培力做功，產(chǎn)生電能，物塊機(jī)械能的減少不等于金屬棒機(jī)械能的增加，故A錯(cuò)誤；
B、由能量守恒知，金屬棒和物塊機(jī)械能的減少等于R上發(fā)出的焦耳熱；故B正確．
C、由于金屬棒上升過程金屬棒和物塊動(dòng)能先在增加，物塊重力勢(shì)能的減少等于金屬棒重力勢(shì)能的增加、動(dòng)能增加與R上發(fā)出的焦耳熱之和，故C錯(cuò)誤；
D、金屬棒上升過程，開始的一段時(shí)間內(nèi)速度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流增大，其所受的安培力增大，金屬棒和物塊做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)，物塊重力勢(shì)能的減少等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱與金屬棒增加的機(jī)械能之和，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)與功能結(jié)合問題，要正確分析能量是如何轉(zhuǎn)化，利用能量守恒定律分析各種能之間的關(guān)系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整個(gè)回路中產(chǎn)生熱量．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電阻不計(jì)的線圈L與內(nèi)阻不計(jì)的電源連接，下列判斷正確的有（　�。� 
A．K閉合的瞬間，b、c兩燈亮度不同
B．K閉合的瞬間，a燈最亮
C．K斷開的瞬間，a、c兩燈立即熄滅
D．K斷開之后，a、c兩燈逐漸變暗且亮度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．出門旅行時(shí)，在車站、機(jī)場(chǎng)等地有時(shí)會(huì)看見一些旅客推著行李箱，也有一些旅客拉著行李箱在地面上行走．為了了解兩種方式哪種省力，我們作以下假設(shè)：行李箱的質(zhì)量為m=10kg，拉力F1、推力F2與水平方向的夾角均為θ=30°（如圖所示），行李箱與地面間為滑動(dòng)摩擦力，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，行李箱都做勻速運(yùn)動(dòng)．試求拉力F1、推力F2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某物理興趣小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)的主要操作如下：
①先用電壓表直接接在電池兩極粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)，這樣測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．
②若按圖（甲）所示接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下電阻箱和電壓表對(duì)應(yīng)的一系列讀數(shù)R、U，并將數(shù)據(jù)記錄在下表中．第2次實(shí)驗(yàn)中，電阻箱的示數(shù)如圖（乙）所示，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻是2Ω；
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
$\frac{1}{U}$/（V-1）0.801.071.301.471.802.27
$\frac{1}{R}$/（Ω-1）0.20.81.01.52.0

③圖（丙）是根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象．若忽略電壓表內(nèi)阻的影響，當(dāng)電阻箱、電壓表的示數(shù)分別是R、U時(shí)，電池電動(dòng)勢(shì)E=U+$\frac{U}{R}r$（用U、R、r表示）；設(shè)$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象縱軸截距為A，則A與電池電動(dòng)勢(shì)E的函數(shù)關(guān)系式是$\frac{1}{E}$，該圖象的斜率K與E、r之間的函數(shù)關(guān)系式是$\frac{r}{E}$；
④根據(jù)圖象可知：電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.67V，內(nèi)阻r=1.34Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖．圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦．在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中（　　）
A．緩沖器的機(jī)械能不守恒B．摩擦力做功消耗機(jī)械能
C．墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為311V，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度100πrad/s．
（1）寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式．
（2）若該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，試寫出通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式，在t=$\frac{1}{120}$s時(shí)電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，起重機(jī)將重物吊運(yùn)到高處的過程中經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，重物的質(zhì)量m=500kg，A、B間的水平距離d=10m．重物自A點(diǎn)起，沿水平方向做vx=1.0m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿豎直方向做初速度為零、加速度a=0.2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略吊繩的質(zhì)量及空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）重物由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間；
（2）重物經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大�。�
（3）由A到B的位移大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈三分之一圓柱面形狀．M是圓柱形鐵芯，鐵芯外套有一矩形線圈，線圈匝數(shù)為n，線圈面積為s，線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的均勻輻向磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為（　�。�
A．nBωsB．$\frac{nBωs}{\sqrt{2}}$C．$\frac{\sqrt{6}nBωs}{3}$D．$\frac{\sqrt{3}nBωs}{3}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖，光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi)，MN、PQ平行且足夠長(zhǎng)，軌道的寬L=0.5m．軌道左端接R=0.4Ω的電阻．軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直，導(dǎo)體棒的電阻r=0.1Ω，軌道電阻不計(jì)．求：
（1）導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時(shí)，導(dǎo)體棒受到安培力的大小F安．
（2）導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小vm和ab兩端電壓
（3）若ab與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.4，ab棒的質(zhì)量m=0.1kg，g取10N/kg，求導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度Vm．

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