3．在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接，連接a棒的細線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時刻將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運動，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．則下列說法錯誤的（　　）
A．物塊c的質(zhì)量是2m
B．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能
C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能
D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是$\frac{mgsinθ}{BL}$

分析 a、b棒中電流大小相等方向相反，故a、b棒所受安培力大小相等方向相反，對b棒進行受力分析有安培力大小與重力沿斜面向下的分力大小相等，再以a棒為研究對象，由于a棒的平衡及安培力的大小，所以可以求出繩的拉力，再據(jù)C平衡可以得到C的質(zhì)量．c減少的重力勢能等于各棒增加的重力勢能和動能以及產(chǎn)生的電能．

解答 解：A、b棒靜止，a、c做勻速直線運動，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：2mgsinθ=mcg，解得：mc=2mgsinθ，故A錯誤；
B、由能量守恒定律可知，b棒放上軌道之前，物塊c減少的重力勢能與a增加的重力勢能之差等于a、c增加的動能，故B錯誤；
C、b棒放上軌道后，b靜止、a、c做勻速直線運動，由能量守恒定律可知，物塊c減少的重力勢能與a增加的重力勢能之差等于回路消耗的電能，故C錯誤；
D、b棒放上軌道后靜止，由平衡條件得：BIL=mgsinθ，解得：I=$\frac{mgsinθ}{BL}$，故D正確；
本題選錯誤的，故選：ABC．

點評 從導(dǎo)體棒的平衡展開處理可得各力的大小，從能量守恒角度分析能量的變化是關(guān)鍵，能量轉(zhuǎn)化問題從排除法的角度處理更簡捷．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示為懸浮在水中的一個花粉顆粒的布朗運動的情況，從A點開始計時，在一段時間內(nèi)，每隔30s記下一個位置，依次記為B、C、D、E、F，則（　�。�
A．圖中的折線不是花粉的運動軌跡B．2 min內(nèi)此花粉的位移大小是AE
C．第15 s時，此花粉應(yīng)在AB的中點D．第15 s時，此花粉可能在AB的中點

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平固定，其間間距為L，一長也為L、阻值為R0的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且固定在導(dǎo)軌上（與導(dǎo)軌接觸良好）．導(dǎo)軌右側(cè)NQ間接阻值為R的定值電阻，其它電阻忽略不計，另在ab上連接一對水平放置的平行金屬板AC，板間距離和板長均為L，板間的磁感應(yīng)強度為B2勻強磁場方向垂直紙面向里，軌道處理想邊界cd左側(cè)處的磁場B1方向豎直向下，cd右側(cè)無磁場，且bc=ad=L、cQ=dN=$\frac{L}{2}$，當軌道間的磁場以某一規(guī)律均勻變化時，一帶正電的微粒（不計重力）以一初速度v0從金屬板AC間沿板方向垂直進入磁場B2剛好能做勻速直線運動．試求：
（1）AC兩板間的電壓U；
（2）abcd回路間由于磁場變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E
（3）設(shè)0時刻軌道間的磁場B1大小為B0，寫出軌道間磁場B1隨時間變化的規(guī)律（即B1與t的關(guān)系式）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下勻速上升，以下說法正確的是（　　）
A．作用在金屬棒上各力的合力做功為零
B．重力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能
C．金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
D．金屬棒克服恒力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．在南半球地磁場的豎直分量向上，飛機MH370最后在南印度洋消失，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機翼末端處的電勢為Φ1，右方機翼末端處的電勢為Φ2，則在南印度洋飛行時（　�。�
A．若飛機從西往東飛，Φ1比Φ2高B．若飛機從東往西飛，Φ1比Φ2高
C．若飛機從北往南飛，Φ2比Φ1低D．若飛機從南往北飛，Φ2比Φ1高

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌MAC、NBD水平放置，MA、NB間距L=0.4m，AC、BD的延長線相交于E點且AE=BE，E點到AB的距離d=6m，M、N兩端與阻值R=2Ω的電阻相連，虛線右側(cè)存在方向與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1T．一根長度也為L=0.4m、質(zhì)量m=0.6kg、電阻不計的金屬棒，在外力作用下從AB處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌水平向右運動，棒與導(dǎo)軌接觸良好，運動過程中電阻R上消耗的電功率不變，求：
（1）電路中的電流I；
（2）金屬棒向右運動$\frachvj3npi{2}$過程中克服安培力做的功W；
（3）金屬棒向右運動$\fraczoro7sv{2}$過程所經(jīng)歷的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示為點電荷A、B形成的電場線示意圖，O是A、B連線的中點．下列說法正確的是（　�。�
A．A的電荷量比B大
B．B的電荷量比A大
C．在O點釋放一個帶負電的點電荷將會沿虛線向A做加速運動
D．在O點釋放一個帶正電的點電荷將會沿虛線向B做加速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗．
（1）打點計時器使用交流（填“直流”或“交流”）電源．
（2）本實驗不需要（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力．實驗時應(yīng)A（填字母）
A．先接通電源，再釋放小車
B．先釋放小車，再接通電源 
C．同時釋放小車與接通電源
（3）該同學(xué)按正確的步驟完成了操作，并得到如圖乙所示的紙帶，打下H點時小車速度大小vH=0.90m/s，小車加速度大小 a=5.0m/s2．（均保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．2015年7月28日，航天員王亞平在繞地球做勻速圓周運動運動的“天宮一號”里為全國青少年進行太空授課．其中有這樣一個實驗：在固定的T形支架上，細繩拴著一顆小鋼球，王亞平用手指輕推小球，小球繞著T形支架的軸心在豎直平面上做圓周運動，則（　�。�
A．小球在圓周最低點時速度最大
B．小球在圓周最高點時細繩的拉力最小
C．小球圓周運動過程中細繩的拉力大小不變
D．小球圓周運動時細繩拉力的大小與小球質(zhì)量無關(guān)

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同步練習冊答案