20.如圖示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為θ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),與阻值為R的定值電阻相連,勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m長為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲平行斜面的大小為v的初速向上運(yùn)動(dòng),最遠(yuǎn)到達(dá)a′b′的位置,滑行的距離為s,導(dǎo)體棒的電阻也為R,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.則( 。
A.上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為$\frac{1}{2R}$B2l2v
B.上滑過程中外力對(duì)導(dǎo)體棒做的總功為$\frac{1}{2}$mv2
C.上滑過程中電流做功產(chǎn)生的熱量為$\frac{1}{2}$mv2-mgs(sinθ+μcosθ)
D.上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為μmgscosθ

分析 導(dǎo)體棒向上做減速運(yùn)動(dòng),開始時(shí)速度最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,受到的安培力最大,由E=Blv、I=$\frac{E}{2R}$、FA=BIL求出最大安培力.根據(jù)動(dòng)能定理分析總功.由能量守恒定律研究熱量.上滑的過程中動(dòng)能減小,重力勢能增加,即可求得機(jī)械能的損失.

解答 解:A、導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力最大,由E=Blv、I=$\frac{E}{2R}$、FA=BIl得到最大安培力為FA=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{2R}$.故A正確.
B、導(dǎo)體棒上滑的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得知,安培力、滑動(dòng)摩擦力和重力對(duì)導(dǎo)體棒做的總功為-$\frac{1}{2}$mv2.故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)能量守恒可知,上滑過程中導(dǎo)體棒的動(dòng)能減小,轉(zhuǎn)化為焦耳熱、摩擦生熱和重力勢能,則有電流做功發(fā)出的熱量為Q=$\frac{1}{2}$mv2-mgs(sinθ+μcosθ).故C正確.
D、上滑的過程中導(dǎo)體棒的動(dòng)能減小$\frac{1}{2}$mv2,重力勢能增加mgssinθ,所以導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為$\frac{1}{2}$mv2-mgssinθ,不僅僅是摩擦阻力做功,而且安培力阻力也做功.故D錯(cuò)誤.
故選:AC.

點(diǎn)評(píng) 在推導(dǎo)安培力時(shí)要掌握安培力的一般表達(dá)式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$,R+r是回路的總電阻,導(dǎo)體棒的電阻不能遺漏.要抓住能量如何轉(zhuǎn)化的,分析熱量.

練習(xí)冊系列答案
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5.下列說法中不正確的是(  )
A.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng),則它們的合運(yùn)動(dòng)也一定是直線運(yùn)動(dòng)
B.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),則它們的合運(yùn)動(dòng)也一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則它們的合運(yùn)動(dòng)也一定是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則它們的合運(yùn)動(dòng)可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

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(1)該水滴落入水池的速度大小為多少
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8.汽車在水平地面上運(yùn)動(dòng),車廂內(nèi)一人用力推車,如圖所示,當(dāng)車在倒車時(shí)剎車的過程中( 。
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15.將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形,如圖所示,其中1與2底邊相同,2和3高度相同.現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放,并沿木板下滑到底端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同.在這三個(gè)過程中,下列說法正確的是( 。
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B.沿著1下滑到底端時(shí),物塊的速度最大
C.物塊沿著3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的
D.物塊沿著1和2下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是一樣多的

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12.一列沿x軸傳播的簡諧橫波,t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t=0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示,則( 。
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C.波的頻率可能為1.25HzD.波的傳播速度可能為4.5m/s

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9.關(guān)于一定量的理想氣體,下列敘述正確的是:( 。
A.氣體對(duì)外做功,其內(nèi)能一定減少
B.先等溫膨脹,再等容升溫可以使壓強(qiáng)回到初始值
C.絕熱壓縮過程,其溫度必升高
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10.若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則離地面越近的衛(wèi)星( 。
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