16．兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放．則（　�。�
A．金屬棒將一直沿著豎直導(dǎo)軌上下振動
B．金屬棒最終會靜止在某一位置
C．金屬棒每次從最高點運動到最低點的過程中，通過電阻R的電荷量均相等
D．金屬棒每一次從最高點運動到最低點的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱依次減少

分析 金屬棒下落過程中，金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能（金屬棒速度不是零時）和電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能，再依據(jù)電量綜合表達(dá)式q=$\frac{△∅}{R}$，結(jié)合能量守恒定律，即可一一求解．

解答 解：
AB、金屬棒從最高點運動到最低點的過程中，減小的重力勢能除轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能外，還產(chǎn)生內(nèi)能，因此棒不可能一直沿著豎直導(dǎo)軌上下振動，最終將靜止在某一位置，故A錯誤，B正確；
C、金屬棒每次從最高點運動到最低點的過程中，由于產(chǎn)生內(nèi)能，導(dǎo)致穿過線框的磁通量不相同，
依據(jù)q=I•△t=$\frac{E}{R+r}•△t$=$\frac{N\frac{△∅}{△t}}{R+r}$•△t=N$\frac{△∅}{R}$，可知，通過電阻R的電荷量均不相等，故C錯誤．
D、當(dāng)金屬棒下落到最底端時，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和焦耳熱，而棒每一次從最高點運動到最低點的過程中，重力勢能、彈簧勢能及動能之和，每次會減小，因此在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱也會依次減少，故D正確．
故選：BD．

點評 考查能量守恒定律的內(nèi)容，掌握棒每次回到原來位置，重力勢能與彈簧勢能之和會減小是解決這類問題的關(guān)鍵，注意彈性勢能的變化，這點是往往被容易忽視的，同時理解電量的綜合表達(dá)式的內(nèi)容．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

16．某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖1所示，由圖可知其長度為51.15mm
（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2所示，由圖可知其直徑為4.698mm；

（3）測量其電阻
a．他先用多用電表進(jìn)行測量，按照正確的步驟操作后，測量的結(jié)果如圖3所示．讀出其阻值大小為1000Ω．為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)接著測量前應(yīng)該完成下列步驟中的D
A．換“×1”檔再機(jī)械調(diào)零；          B．換“×1”檔再歐姆調(diào)零；
C．換“×100”檔再機(jī)械調(diào)零；       D．換“×100”檔再歐姆調(diào)零
b．若該同學(xué)再用“伏安法”測量該電阻，所用器材如圖3所示，其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω，變阻器阻值為50Ω．圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準(zhǔn)確地測量電阻，測量電路應(yīng)該采用安培表內(nèi)接法；為使測量電路的電壓可調(diào)范圍較寬，滑動變阻器應(yīng)該采用分壓接法．
c．請你在圖4完成其余的連線．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為L的正三角形的三個頂點上，a、b帶負(fù)電，電荷量均為-q，c帶正電．整個系統(tǒng)置于水平方向的勻強(qiáng)電場中．已知靜電力常量為k．若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是（　�。�
A．場強(qiáng)E的大小等于$\frac{2\sqrt{3}kq}{{L}^{2}}$，且能推算出C的電荷量
B．場強(qiáng)E的大小等于$\frac{\sqrt{3}kq}{{L}^{2}}$，不能推算出C的電荷量
C．場強(qiáng)E的大小等于$\frac{2\sqrt{3}kq}{{L}^{2}}$，方向由C點垂直指向ab連線
D．場強(qiáng)E的大小等于$\frac{\sqrt{3}kq}{{L}^{2}}$，方向垂直通過ab連線指向C點

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖所示，一與水平面夾角為θ=37°的傾斜金屬平行導(dǎo)軌有足夠長的一部分（ab、cd虛線之間）處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T；導(dǎo)軌寬度L=1m，底部連接一阻值為R1=2Ω的定值電阻，在磁場邊界cd內(nèi)側(cè)附近用兩個絕緣立柱擋住一質(zhì)量為M=2kg，導(dǎo)軌間部分電阻為R2=3Ω的導(dǎo)體棒MN．現(xiàn)使一質(zhì)量為m=0.5kg，導(dǎo)軌間部分電阻為r=0.3Ω的導(dǎo)體棒PQ從磁場上邊界ab上方導(dǎo)體軌上某處自由下滑，進(jìn)入磁場時的速度v0=3m/s．兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，且垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌電阻不計，不計一切摩擦，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）分析導(dǎo)體棒PQ進(jìn)入磁場后的運動特點，并求導(dǎo)體棒PQ剛進(jìn)入磁場時通過定值電阻R1的電流．
（2）導(dǎo)體棒MN受到立柱的最大彈力是多少？
（3）當(dāng)導(dǎo)體棒MN受到立柱的彈力最小時，導(dǎo)體棒PQ的速度大小及電阻R1消耗的電功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，真空中的坐標(biāo)xoy的第一象限內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場，電場的方向豎直向下，大小為E，邊長為L的正方形區(qū)域ABCD的兩邊與坐標(biāo)軸重合，P和Q分別為BC和OC的中點，現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子以一定的速度沿AB方向從A點射入電場，粒子恰好垂直經(jīng)過OB連線，不計粒子的重力，則
（1）判斷粒子是帶正電荷還是負(fù)電荷？
（2）求粒子經(jīng)過x軸時的動能；
（3）調(diào)整粒子射入時速度大小，粒子第一次經(jīng)過P點，第二次經(jīng)過Q點，求粒子經(jīng)過P點時的動能和經(jīng)過Q點時的動能之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，平行板電容器上極板帶正電，極板間距為d．一質(zhì)量為m、電荷為q的正電荷以與極板成60°角的方向、大小為v0的速度由極板間中央位置射入電場，粒子剛好以平行極板的速度沿極板邊緣射出．試求：極板的長度L．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．如圖所示，水平放置的兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌ab，相距為d=1m，導(dǎo)軌之間垂直放置一質(zhì)量為m=1kg，長度L=2m的均勻金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸．棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計．左端導(dǎo)軌之間接有一電阻為R=2Ω的燈泡，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)垂直棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動，試求：
（1）當(dāng)金屬棒的速度為3m/s時，燈泡及棒兩端的電勢差UMN分別是多少？
（2）若施加的水平恒力F=8N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度為多少？
（3）若施加的水平外力功率恒為P=20W，經(jīng)歷t=1s時間，棒的速度達(dá)到2m/s，則此過程中燈泡產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為1.0×10-2kg，所帶電荷量為+2.0×10-8C．現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場，平衡時絕緣繩與豎直線成30°角，繩長L=0.2m，求這個勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一小物體（物體與彈簧不連接），初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速直線運動，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示（g取10m/s2），則下列結(jié)論正確的是（　�。�
A．物體的質(zhì)量為5kg
B．物體在運動過程中處于超重狀態(tài)
C．物體的加速度大小為5m/s2
D．物體從靜止開始運動的過程中機(jī)械能的增加量等于F做的功

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同步練習(xí)冊答案