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

分析 釋放物塊，在物塊下落的過程中，金屬棒切割磁感線產生感應電流，受到安培力，開始一段時間內金屬棒加速運動，最終勻速運動，根據能量轉化和守恒定律分析．

解答 解：A、金屬棒要克服安培力做功，產生電能，物塊機械能的減少不等于金屬棒機械能的增加，故A錯誤；
B、由能量守恒知，金屬棒和物塊機械能的減少等于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能先在增加，物塊重力勢能的減少等于金屬棒重力勢能的增加、動能增加與R上發(fā)出的焦耳熱之和，故C錯誤；
D、金屬棒上升過程，開始的一段時間內速度增大，產生的感應電動勢增大，感應電流增大，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動，最終勻速運動，物塊重力勢能的減少等于電阻R上產生的焦耳熱與金屬棒增加的機械能之和，故D錯誤．
故選：B

點評 對于電磁感應與功能結合問題，要正確分析能量是如何轉化，利用能量守恒定律分析各種能之間的關系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整個回路中產生熱量．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，三個相同的燈泡a、b、c和電阻不計的線圈L與內阻不計的電源連接，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，在車站、機場等地有時會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：行李箱的質量為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摩擦力，動摩擦因數為μ=0.2，行李箱都做勻速運動．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利用實驗探究電池的電動勢和內阻，實驗的主要操作如下：
①先用電壓表直接接在電池兩極粗測電池的電動勢，這樣測出的電動勢比真實值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．
②若按圖（甲）所示接好電路進行實驗，記下電阻箱和電壓表對應的一系列讀數R、U，并將數據記錄在下表中．第2次實驗中，電阻箱的示數如圖（乙）所示，此時電阻箱接入電路的電阻是2Ω；
實驗次數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）是根據上表中的數據，在坐標紙上畫出的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象．若忽略電壓表內阻的影響，當電阻箱、電壓表的示數分別是R、U時，電池電動勢E=U+$\frac{U}{R}r$（用U、R、r表示）；設$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象縱軸截距為A，則A與電池電動勢E的函數關系式是$\frac{1}{E}$，該圖象的斜率K與E、r之間的函數關系式是$\frac{r}{E}$；
④根據圖象可知：電池的電動勢E=1.67V，內阻r=1.34Ω．（結果保留三位有效數字）

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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構圖．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．緩沖器的機械能不守恒B．摩擦力做功消耗機械能
C．墊板的動能全部轉化為內能D．彈簧的彈性勢能全部轉化為動能

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．一臺發(fā)電機產生的按正弦規(guī)律變化的感應電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉動的角速度100πrad/s．
（1）寫出感應電動勢的瞬時值表達式．
（2）若該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式，在t=$\frac{1}{120}$s時電流強度的瞬時值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，起重機將重物吊運到高處的過程中經過A、B兩點，重物的質量m=500kg，A、B間的水平距離d=10m．重物自A點起，沿水平方向做vx=1.0m/s的勻速運動，同時沿豎直方向做初速度為零、加速度a=0.2m/s2的勻加速運動，忽略吊繩的質量及空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）重物由A運動到B的時間；
（2）重物經過B點時速度的大小？
（3）由A到B的位移大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．一臺發(fā)電機的結構示意圖如圖所示，其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極，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，線圈匝數為n，線圈面積為s，線圈繞鐵芯M中心的固定轉軸以角速度ω勻速轉動．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，磁感應強度大小為B．則線圈產生的感應電動勢有效值為（　�。�
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，MN、PQ平行且足夠長，軌道的寬L=0.5m．軌道左端接R=0.4Ω的電阻．軌道處于磁感應強度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中．導體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下，由靜止開始運動，導體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直，導體棒的電阻r=0.1Ω，軌道電阻不計．求：
（1）導體棒的速度v=5.0m/s時，導體棒受到安培力的大小F安．
（2）導體棒能達到的最大速度大小vm和ab兩端電壓
（3）若ab與金屬導軌間的動摩擦因素為μ=0.4，ab棒的質量m=0.1kg，g取10N/kg，求導體棒能達到的最大速度Vm．

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