3．處于豎直向上的勻強磁場中的兩根電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，下端連一電阻R，導(dǎo)軌與水平面之間的夾角為θ．一電阻可忽略的金屬棒ab，開始固定在兩導(dǎo)軌上某位置，棒與導(dǎo)軌垂直，如圖所示．現(xiàn)釋放金屬棒讓其由靜止開始沿軌道平面下滑．對導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況進行比較，當(dāng)兩次下滑的位移相同時，則有（　�。�
A．重力勢能的減小量相同B．機械能的變化量相同
C．磁通量的變化量相同D．安培力做功相同

分析 當(dāng)兩次下滑的位移相同時，根據(jù)重力做功，判斷重力勢能的減小量是否相同．磁通量的變化量相同．兩次下滑的位移相同時，金屬棒獲得的速度不同，機械能減小量不同，克服安培力做功不同．

解答 解：A、根據(jù)W=mgh知，當(dāng)兩次下滑的位移相同時，ab桿下降的高度相同，重力做功相同，則重力勢能的減小量相同．故A正確．
B、機械能的變化量不同．因為導(dǎo)軌粗糙時，ab棒所受阻力大，下滑加速度小，下滑的位移相同時，金屬棒的速度小，機械能減小較大．故B錯誤．
C、ab桿掃過的面積相等，則磁通量的變化量相同，故C正確．
D、根據(jù)能量守恒可知導(dǎo)體棒經(jīng)過相同位置時，導(dǎo)軌光滑時速度較大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流較大，所受的安培力較大，而兩種情況導(dǎo)體棒通過的路程相等，所以導(dǎo)軌光滑時安培力做功較多，故D錯誤．
故選：AC．

點評 機械能的變化量是根據(jù)能量守恒定律判斷，也可以根據(jù)功能關(guān)系判斷，除重力以外的力做功不同，機械能的變化量不同．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示為一正弦交變電壓隨時間變化的圖象，由圖可知（　　）
A．交流電的周期為2s
B．用電壓表測量該交流電壓時，讀數(shù)為311V
C．交變電壓的有效值為220V
D．將它加在電容器上時，電容器的耐壓值等于220V

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L=1m，在M點和P點間接一個阻值為R=8歐姆的電阻，在兩導(dǎo)軌間 OO1O1′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d=8m的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=1T．一質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=2歐姆的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0=2m．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計）．求：
（1）棒ab在離開磁場下邊界時的速度；
（2）棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若改變d0，棒ab在離開磁場前仍然做勻速直線運動，試分析討論ab棒在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．一細(xì)桿與水桶相連，水桶中裝有水，水桶與細(xì)桿一起在豎直平面內(nèi)做圓周運動，如圖所示，水的質(zhì)量m=0.5kg，水的重心到轉(zhuǎn)軸的距離l=50cm．
（1）若在最高點水不流出來，求桶的最小速率；
（2）若在最高點水桶的速率v=3m/s，求水對桶底的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖所示．若每一小方格的邊長為25mm，試問：
（1）這種估測方法是將每個油酸分子視為球體模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑．圖中油酸膜的面積為4.3×10-2m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是1.2×10-11m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是2.8×10-10m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）某同學(xué)在實驗過程中，距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實驗時觀察到，油膜的面積會先擴張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，兩個可導(dǎo)熱的汽缸豎直放置，它的底部由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）．兩汽缸各有一活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與汽缸壁無摩擦．活塞的下方為理想氣體，上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h．已知m1=3m，m2=2（假定兩汽缸上方真空部分足夠長，在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會碰到汽缸頂部．）
（1）求左右兩個活塞的面積比
（2）在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差（假定環(huán)境的溫度始終保持為T0）．
（3）在達(dá)到上一問終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T，試問這個過程中，氣體對活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．關(guān)于功率，下列說法中正確的是（　�。�
A．由P=$\frac{W}{t}$可知，力做功越多，其功率越大
B．由P=$\frac{W}{t}$可知，只要知道t s內(nèi)力所做的功，就可以求得t s末的功率
C．由P=Fv可知，汽車的功率與速率成正比
D．由P=F v可知，當(dāng)汽車的功率一定時，汽車的牽引力與速率成反比

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，物體A、B疊放在一起，A用繩系在固定的墻上，用力F將B拉著右移，用T、fAB、fBA分別表示繩中拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力，則下面敘述中正確的是（　�。�
A．F做正功，fAB做負(fù)功，fBA做正功，T不做功
B．F做正功，fAB做負(fù)功，fBA和T不做功
C．F、fBA做正功，fAB、T不做功
D．F做正功，其他力都不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．2014年5月10日天文愛好者迎來了“土星沖日”的美麗天象．“土星沖日”是指土星和太陽正好分處地球的兩側(cè)，三者幾乎成一條直線．若土星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，公轉(zhuǎn)軌跡都近似為圓．設(shè)土星公轉(zhuǎn)周期為T1，公轉(zhuǎn)半徑為R1；地球公轉(zhuǎn)周期為T2，公轉(zhuǎn)半徑為R2，萬有引力常量為G．忽略土星與地球之間的引力作用，從發(fā)生“土星沖日”天象開始計時，下列說法正確的是（　　）
A．土星公轉(zhuǎn)速度大于地球公轉(zhuǎn)速度
B．地球與土星相距最近經(jīng)歷的時間至少為$\frac{{T}_{1}{T}_{2}}{{T}_{1}-{T}_{2}}$
C．太陽的質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{{R}_{1}}^{3}}{G{{T}_{2}}^{2}}$
D．土星與地球公轉(zhuǎn)的向心加速度之比為$\frac{{R}_{1}^{2}}{{R}_{2}^{2}}$

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