18．如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(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(gè)上端固定的絕緣輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與一勻強(qiáng)磁場垂直，靜止時(shí)金屬棒位于A處，此時(shí)彈簧的伸長量為△l．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（　�。�
A．釋放瞬間金屬棒的加速度小于g
B．電阻R中電流最大時(shí)，金屬棒在A處下方的某個(gè)位置
C．金屬棒在最低處時(shí)彈簧的拉力一定小于2mg
D．從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為mg△l

分析 釋放瞬間金屬棒只受重力，加速度為g．當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，感應(yīng)電流最大，此時(shí)金屬棒所受的合力為零，與沒有磁場進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性分析速度最大的位置，及金屬棒在最低處時(shí)加速度大小與g的關(guān)系，即可得到此處彈簧的拉力與2mg的關(guān)系．金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢能．

解答 解：A、釋放瞬間金屬棒的速度為零，沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力，只受重力，則金屬棒的加速度為g．故A錯(cuò)誤．
B、若沒有磁場，金屬棒回到A處時(shí)速度最大，有磁場時(shí)，由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬棒將受到安培阻力作用，則在A處上方速度達(dá)到最大，此時(shí)感應(yīng)電流最大．故B錯(cuò)誤．
C、若沒有磁場，金屬棒做簡諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可知，金屬棒在最低處時(shí)加速度大小等于g，方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，金屬棒在最低處時(shí)彈簧的拉力等于2mg．
有磁場時(shí)，金屬棒還受到安培阻力作用，金屬棒向下到達(dá)的最低位置比沒有磁場時(shí)高，加速度應(yīng)小于g，則彈簧的拉力一定小于2mg．故C正確．
D、金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，則電阻R上產(chǎn)生的熱量小于mg△l．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，通過分析受力情況，由牛頓第二定律求解加速度．關(guān)鍵之處在于運(yùn)用對(duì)比的方法，與金屬棒做簡諧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較，確定速度最大的位置和金屬棒最低位置，再分析彈簧的拉力，有較大的難度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．示波器是一種用來觀察電信號(hào)的電子儀器，其核心部件是示波管，如圖1所示是示波管的原理圖．示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空．電子從燈絲K發(fā)射出來（初速度可不計(jì)），經(jīng)電壓為U0的加速電場加速后，以垂直于偏轉(zhuǎn)電場的方向先后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極YY′、XX′．當(dāng)偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′上都不加電壓時(shí)，電子束從電子槍射出后，沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏的中心O點(diǎn)，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑．

（1）只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加不變的電壓U1，電子束能打在熒光屏上產(chǎn)生一個(gè)亮斑．已知偏轉(zhuǎn)電極YY′的極板長為L，板間的距離為d，YY′間的電場可看做勻強(qiáng)電場．電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子的重力以及電子間的相互作用力．求電子剛飛出YY′間電場時(shí)垂直于極板方向偏移的距離．
（2）只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加u=U1sinωt的交流電壓，試在圖2中畫出熒光屏上的圖形．
（3）在YY′上加如圖3所示的正弦交流電壓，同時(shí)在XX′上加如圖4所示的周期性變化的電壓，假設(shè)UXX′=-U2 和UXX′=U2時(shí)，電子束分別打在熒光屏上的A、B兩點(diǎn)，試在圖5中畫出熒光屏上的圖形．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．綿陽規(guī)劃建設(shè)一新機(jī)場，請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)飛機(jī)跑道．設(shè)計(jì)的飛機(jī)質(zhì)量m=5×104kg，起飛速度是80m/s．
（1）若起飛加速滑行過程中飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率保持額定功率P=8000kW，飛機(jī)在起飛前瞬間加速度a1=0.4m/s2，求飛機(jī)在起飛前瞬間受到的阻力大�。�
（2）若飛機(jī)在起飛加速滑行過程中牽引力恒為F=8×104N，受到的平均阻力為f=2×104N．如果允許飛機(jī)在達(dá)到起飛速度的瞬間可能因故而停止起飛，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后且能以大小為4m/s2的恒定加速度減速而停下，為確保飛機(jī)不滑出跑道，則跑道的長度至少多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風(fēng)景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的景物（石塊、砂礫等）都看得很清楚，而遠(yuǎn)處則只看到對(duì)岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物則根本看不到．下列說法中正確的是（　�。�
A．遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)樯椒宓墓饩�在水面上發(fā)生了全反射
B．光線由水射入空氣，光的波速變大，波長變小
C．遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見
D．近處水面下景物的光線到水面處，入射角較小，反射光強(qiáng)而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人眼睛中

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖a所示的平面坐標(biāo)系xOy，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)充滿了勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直坐標(biāo)平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖b所示．開始時(shí)刻，磁場方向垂直紙面向內(nèi)（如圖），t=0時(shí)刻有一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向進(jìn)入磁場，初速度為v0=2×103m/s．已知帶電粒子的比荷為$\frac{q}{m}$=1.0×104C/kg，其它有關(guān)數(shù)據(jù)見圖中標(biāo)示．試求：

（1）t1=$\frac{4π}{3}$×10-4s時(shí)粒子所處位置的坐標(biāo)（x1，y1）；
（2）帶電粒子進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)后第一次到達(dá)y軸時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離h；
（3）帶電粒子是否還可以返回原點(diǎn)？如果可以，求返回原點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t′．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖是靜電噴涂原理的示意圖．噴槍噴嘴與被涂工件之間有強(qiáng)電場，噴嘴噴出的帶電涂料微粒在強(qiáng)電場的作用下會(huì)向工件高速運(yùn)動(dòng)，最后被吸附到工件表面．則可知（　　）
A．微粒一定帶正電B．微�？赡軒д�，也可能帶負(fù)電
C．微粒運(yùn)動(dòng)過程中，電勢能越來越小D．微粒運(yùn)動(dòng)過程中，電勢能越來越大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，在一根足夠長的豎直絕緣桿上，套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球，球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向如圖所示，小球由靜止開始下落．求：
（1）小球開始下落的加速度：
（2）小球的速度多大時(shí)，有最大加速度，它們的值是多少？
（3）小球運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖，一束激光垂直于AC面照射到等邊玻璃三棱鏡的AB面上，已知AB面的反射光線與折線光線的夾角為90°．光在空中的傳播速度為c．求：
①玻璃的折射率；
②激光在玻璃種傳播的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖（a）所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)．

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，還必需的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺；
（2）圖（b）是彈簧所受彈力F與伸長量x的關(guān)系圖線，由此可求彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m．圖線不過原點(diǎn)，原因可能是A．
A．測出彈簧水平狀態(tài)下的自由長度作為原長       B．所選的彈簧勁度系數(shù)太大
C．所選的彈簧太長                           D．鉤碼的質(zhì)量太�。�

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