如圖12所示，π形光滑金屬導(dǎo)軌與水平地面傾斜固定，空間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場，將一根質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌放置。金屬桿ab從高度h2處從靜止釋放后，到達(dá)高度為h­1的位置（圖中虛線所示）時(shí)，其速度為v，在此過程中，設(shè)重力G和磁場力F對桿ab做的功分別為WG和WF，那么

A．mv2/2=mgh1－mgh2

B．mv2/2=WG+WF

C．mv2/2>WG+WF

D．mv2/2<WG+WF

 

【答案】

B

【解析】

試題分析：分析桿的受力，受重力，彈力，安培力。其中彈力與速度方向時(shí)刻垂直，永不做功，根據(jù)動(dòng)能定理，重力和安培力對桿所做的功，等于桿動(dòng)能的增量，因此選項(xiàng)B正確，其余均錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)和動(dòng)能定理。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?宜昌二模）某同學(xué)在資料上發(fā)現(xiàn)彈簧振子的周期公式為T=2π
m
k
，彈簧的彈性勢能公式為成Ep=
1
2
kx2（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，m為振子的質(zhì)量，x為彈簧的形變量）．為了驗(yàn)證彈簧的彈性勢能公式，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：輕彈簧的一端固定在水平光滑木板一端，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為M的滑塊，滑塊上豎直固定一個(gè)擋光條，每當(dāng)擋光條擋住從光源A發(fā)出的細(xì)光束時(shí)，傳感器B因接收不到光線就產(chǎn)生一個(gè)電信號，輸入電腦后經(jīng)電腦自動(dòng)處理就能形成一個(gè)脈沖電壓波形；開始時(shí)滑塊靜止在平衡位置恰好能擋住細(xì)光束．在木板的另一端有一個(gè)彈簧槍，發(fā)射出質(zhì)量為m，速度為v0的彈丸，彈丸擊中木塊后留在木塊中一起做簡諧振動(dòng)．
（1）系統(tǒng)在振動(dòng)過程中，所具有的最大動(dòng)能Ek=
1
2
(
m2
M+m
)
v
2
0
1
2
(
m2
M+m
)
v
2
0
；
（2）系統(tǒng)振動(dòng)過程中，在電腦上所形成的脈沖電壓波形如圖乙所示，由圖可知該系統(tǒng)的振動(dòng)周期大小為：T=
2T0
2T0
；
（3）如果再測出滑塊振動(dòng)的振幅為A，利用資料上提供的兩個(gè)公式求出系統(tǒng)振動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能為：Ep=
(M+m)A2π2
2
T
2
0
(M+m)A2π2
2
T
2
0
；
通過本實(shí)驗(yàn)，根據(jù)機(jī)械能守恒，如發(fā)現(xiàn)Ek=Ep，即驗(yàn)證了彈簧的彈性勢能公式的正確性

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科目：高中物理 來源： 題型：

利用氣墊導(dǎo)軌探究彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧貼近，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置（如圖甲），使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊向左壓縮彈簧一段距離，然后靜止釋放，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，可計(jì)算出滑塊離開彈簧后的速度大�。畬�(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；
②在氣墊導(dǎo)軌上通過滑塊將彈簧壓縮x1，滑塊靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t1；
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v和動(dòng)能
1
2
mv2；
④增大彈簧壓縮量為x2、x3、…重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄并計(jì)算相應(yīng)的滑塊動(dòng)能
1
2
mv2，如下表所示：
彈簧壓縮量x（cm） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
x2 0.25 1.00 2.25 4.00 6.25 9.00
動(dòng)能
1
2
mv2		 0.49m 1.95m 4.40m 7.82m 12.22m 17.60m


（1）測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，讀得d=
1.02
1.02
cm；
（2）在兩坐標(biāo)系中分別作出
1
2
mv2-x和
1
2
mv2-x2圖象；
（3）由機(jī)械能守恒定律，Ep=
1
2
mv2，根據(jù)圖象得出結(jié)論是
彈性勢能大小與形變量的平方成正比
彈性勢能大小與形變量的平方成正比
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

利用氣墊導(dǎo)軌探究彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧貼近，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置(如圖甲)，使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊向左壓縮彈簧一段距離，然后靜止釋放，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，可計(jì)算出滑塊離開彈簧后的速度大�。畬�(shí)驗(yàn)步驟如下：

① 用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；

② 在氣墊導(dǎo)軌上通過滑塊將彈簧壓縮x1，滑塊靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t1；

③ 利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v和動(dòng)能mv2；

④ 增大彈簧壓縮量為x2、x3、…重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄并計(jì)算相應(yīng)的滑塊動(dòng)能mv2，如下表所示：

彈簧壓縮量x(cm)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

x2

0.25

1.00

2.25

4.00

6.25

9.00

動(dòng)能mv2

0.49m

1.95m

4.40m[

7.82m

12.22m

17.60m

(1) 測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，讀得d＝________cm；

(2) 在下面兩坐標(biāo)系中分別作出mv2x和mv2x2圖象；

(3) 由機(jī)械能守恒定律，Ep＝mv2，根據(jù)圖象得出結(jié)論是________________________________________________________________________．

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年江蘇省南京市高三第四次模擬考試（理綜）物理部分 題型：綜合題

利用氣墊導(dǎo)軌探究彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧貼近，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置(如圖甲)，使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊向左壓縮彈簧一段距離，然后靜止釋放，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，可計(jì)算出滑塊離開彈簧后的速度大�。畬�(shí)驗(yàn)步驟如下：

① 用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；

② 在氣墊導(dǎo)軌上通過滑塊將彈簧壓縮x1，滑塊靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t1；

③ 利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v和動(dòng)能mv2；

④ 增大彈簧壓縮量為x2、x3、…重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄并計(jì)算相應(yīng)的滑塊動(dòng)能mv2，如下表所示：

彈簧壓縮量x(cm)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

x2

0.25

1.00

2.25

4.00

6.25

9.00

動(dòng)能mv2

0.49m

1.95m

4.40m[

7.82m

12.22m

17.60m

(1) 測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，讀得d＝________cm；

(2) 在下面兩坐標(biāo)系中分別作出mv2x和mv2x2圖象；

(3) 由機(jī)械能守恒定律，Ep＝mv2，根據(jù)圖象得出結(jié)論是________________________________________________________________________．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

(8分)利用氣墊導(dǎo)軌探究彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧貼近，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置(如圖甲)，使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊向左壓縮彈簧一段距離，然后靜止釋放，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，可計(jì)算出滑塊離開彈簧后的速度大小．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

① 用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；

② 在氣墊導(dǎo)軌上通過滑塊將彈簧壓縮x1，滑塊靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t1；

③ 利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v和動(dòng)能mv2；

④ 增大彈簧壓縮量為x2、x3、…重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄并計(jì)算相應(yīng)的滑塊動(dòng)能mv2，如下表所示：

彈簧壓縮量x(cm)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

x2

0.25

1.00

2.25

4.00

6.25

9.00

動(dòng)能mv2

0.49m

1.95m

4.40m[來源:Zxxk.Com]

7.82m

12.22m

17.60m

(1) 測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，讀得d＝________cm；

(2) 在下面兩坐標(biāo)系中分別作出mv2x和mv2x2圖象；

(3) 由機(jī)械能守恒定律，Ep＝mv2，根據(jù)圖象得出結(jié)論是________________________________________________________________________．

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同步練習(xí)冊答案