過山車是一項富有刺激性的娛樂工具。那種風馳電掣、有驚無險的快感令不少人著迷。如果你對物理學感興趣的話，那么在乘坐過山車的過程中不僅能夠體驗到冒險的快感，還有助于理解力學定律。實際上，過山車的運動包含了許多物理學原理，人們在設計過山車時巧妙地運用了這些原理。如果能親身體驗一下由能量守恒、加速度和力交織在一起產生的效果，那感覺真是妙不可言。這次同物理學打交道不用動腦子，只要收緊你的腹肌，保護好腸胃就行了。當然，如果你受身體條件和心理承受能力的限制，無法親身體驗過山車帶來的種種感受，你不妨站在一旁仔細觀察過山車的運動和乘坐者的反應。

在剛剛開始時，過山車的小列車是依靠一個機械裝置的推力推上最高點的，但在第一次下行后，就再也沒有任何裝置為它提供動力了。事實上，從這時起，帶動它沿軌道行駛的唯一的“發(fā)動機”將是重力勢能，即由重力勢能轉化為動能、又由動能轉化為重力勢能這樣一種不斷轉化的過程構成的。重力勢能是物體因其所處位置而自身擁有的能量，它是由于物體和地球的引力相互作用而產生的。對過山車來說，它的重力勢能在處于最高點時達到了最大值，也就是當它爬升到“山丘”的頂峰時最大。當過山車開始下降時，它的重力勢能就不斷地減少（因為高度下降了），但能量不會消失，而是轉化成了動能，也就是運動的能量。不過，在能量的轉化過程中，由于過山車的車輪與軌道的摩擦而產生了熱量，從而損耗了少量的機械能（動能和重力勢能）。這就是為什么在設計中隨后的小山丘比開始時的小山丘略矮一點的原因。

過山車最后一節(jié)小車廂里是過山車贈送給勇敢的乘客最為刺激的禮物。事實上，下降的感受在過山車的尾部車廂最為強烈。因為最后一節(jié)車廂通過最高點時的速度比過山車頭部的車廂要快，這是由于過山車中部的重心最高時，重力勢能最大，而當尾部到達最高點時，重心位置已經不在最高位置，已經有一部分重力勢能轉化為動能了。這樣，乘坐在最后一節(jié)車廂的人就能夠快速地達到和跨越最高點，從而就會產生一種要被拋離的感覺，因為重心正在加速向下運動。尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的，否則在到達頂峰附近時，小車廂就可能脫軌飛出去。中前部的車廂情況就不同了，過山車的重心心在“身后”，在短時間內，它雖然處在下降的狀態(tài)，但是它要“等待”重心越過高點被重力推動。

（1）過山車上升階段，其重力勢能 __________。（填“增加”、“減少”、“不變”）

（2）過山車在軌道的最低處，運動最快，動能最大，說明物體的動能同_________有關。

（3）設計師所設計的過山車軌道中，過山車依次通過的豎直回環(huán)的高度一次比一次低的原因是___________________________________________。

（4）在過山車運行起來以后，坐在過山車不同位置的乘客，通過某一豎直回環(huán)的最高點時，乘坐在_____________（ 選填“車中部”、“車尾部”）通過時速度最大。

POS刷卡機的廣泛應用給人們的生活帶來了便利．POS機刷卡位置有一個饒有線圈的小鐵環(huán)制成的檢測頭（如圖所示）．在使用時，將帶有磁條的信用卡在POS機指定位置刷一下，檢測頭的線圈中就會產生變化的電流，POS機便可讀出磁條上的信息．下圖中能反映POS刷卡機讀出信息原理的是

A. B.

C. D.

地理的兩極和地磁兩極并不重合，存在磁偏角，最早發(fā)現(xiàn)磁偏角的是

A. 奧斯特

B. 安培

C.    沈括

D. 法拉第

如圖所示的裝置中，當閉合開關、導體ab中有電流通過時，導體ab就會運動起來，關于這一現(xiàn)象的說法，正確的是（ ）

A. 此現(xiàn)象說明磁可以生電

B. 導體ab運動方向與電流方向和磁場方向有關

C. 發(fā)電機是利用這一現(xiàn)象來工作的

D. 在該現(xiàn)象中，機械能轉化為電能

小關在探究磁現(xiàn)象的活動中能夠實現(xiàn)的是（ ）

A. 用小磁針吸起銅塊或鋁塊

B. 用放大鏡能看到磁鐵周圍的磁感線

C. 用磁鐵吸起銅導線制成的通有電流的輕質螺線管

D. 把小磁針放在磁鐵周圍的任何位置，靜止后小磁針的北極都指向地理北極

小明將微風電風扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進行實驗，用手快速撥動風扇葉片，這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光，微風電風扇居然變成了“發(fā)電機”。關于該實驗，下列說法正確的是

A. 小燈泡發(fā)光是把光能轉化為電能 B. 電風扇發(fā)電的原理是通電導線在磁場中受到力的作用

C. 電風扇發(fā)電過程是把電能轉化為機械能 D. 電風扇發(fā)電的原理是電磁感應

如圖所示，a和b分別為閉合電路中的一部分導體，當磁體繞垂直于紙面的軸O逆時針轉動的一瞬間，導體a和b中

A. 均有感應電流產生，且電流方向相反                   B. 均有感應電流產生，且電流方向相同

C. 均無感應電流產生                                               D. 無法判斷有無感應電流產生

小磁針靜止在螺線管的附近，閉合開關S后，通電螺線管磁感線方向如圖所示，則下列判斷正確的是

A. 電源的右端為正極 B. 通電螺線管的左端為S極

C. 小磁針一直保持靜止 D. 小磁針N極向右轉動

下列說法正確的是

A. 磁感線是磁場中真實存在的曲線

B. 在用磁感線描述磁場時，磁感線都是從磁體的S極出發(fā)，回到N極

C. 小磁針的N極在任何情況下都指向地理的南極

D. 物理學中，把小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向

關于如圖所示的電和磁知識描述錯誤的是（　�。�

A. 甲圖說明同種電荷相互排斥

B. 乙圖說明電流周圍存在磁場

C. 丙圖是電動機工作原理示意圖

D. 丁圖是有金屬外殼的家用電器使用的插座