时间:2017-09-23 22:19:10
1、计算题 （10分）如图所示，在高度差h="0.5" m的平行虚线范围内，有磁感强度B="0.5" T、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场，正方形线框abcd的质量m="0.1" kg、边长L="0.5" m、电阻R=0.5
，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F="4.0" N向上提线框，该框由位置“I”无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“II”（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持与磁场方向垂直，且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。g取10 
，求：
（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离H；
（2）线框由位置“I”到位置“II”的过程中，恒力F做的功是多少？线框内产生的热量又是多少？
参考答案：（1）
（2）
本题解析：（1）在恒力作用下，线圈开始向上做匀加速直线运动，设线圈的加速度为
，据牛顿第二定律有：
解得
（1分）
从线圈进入磁场开始做匀速运动，速度为
，则：
边产生的感应电动势为
（1分）
线框中产生的感应电流为
（1分）
线框所受的安培力为
（1分）
因线框做匀速运动，则有
（1分）
联立上述几式，可解得
m/s（1分）
由
解得
m（1分）
（2）恒力F做的功
J（1分）
从边进入磁场到
边离开磁场的过程中，拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q，即
（1分）
解得：
（1分）
或
考点：功能关系，动能定理
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体发生一段位移，F1对物体做功4J，F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为
A．5J
B．1J
C．7J
D．3.5J
参考答案：C
本题解析：据题意，由于功是标量，在进行运算时可以代数相加减，虽然两个力相互垂直，但在计算这两个力的功时可以直接相加，故这两个力的合力做功为7J，选项C正确。
考点：本题考查总功的计算。
本题难度：一般
3、选择题 关于力对物体做功以及产生的效果，下列说法正确的是
A．滑动摩擦力对物体一定做正功
B．静摩擦力对物体一定不做功
C．物体克服某个力做功时，这个力对物体来说是动力
D．某个力对物体做正功时，这个力对物体来说是动力
参考答案：D
本题解析：滑动摩擦的方向与物体的相对运动方向相反，但不一定与物体的运动方向相反；当滑动摩擦力与物体的位移方向相反时，做负功；当滑动摩擦力与物体的位移方向相同时，做正功，故A错误；发生静摩擦力的两个物体间相对静止，但相对于参考系不一定静止，故静摩擦力的方向与位移方向可以相同、相反、垂直，故静摩擦力可以做正功、负功、也可以不做功，故B错误；力对物体做正功，这个力是动力，反之是阻力，一个力对物体做负功，往往说出物体克服这个力做等量的正功，故C错误，D正确。
考点：考查了功的计算
本题难度：一般
4、选择题 一个质量为1kg的物体被人用手由静止开始向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，则下列结论中正确的是: ( )
A．手对物体做功12J
B．合力对物体做功12J
C．合力对物体做功2J
D．物体克服重力做功10J
参考答案：ACD
本题解析：考点：动能定理的应用；功的计算；功能关系．
分析：已知物体的重力和上升的位移，则可求得物体克服重力所做的功；由动能定理可求得合外力对物体所做的功；则可求得人手对物体所做的功．
解答：解：物体克服重力所做功WG=mgh=1×10×1J=10J，故D正确；
由动能定理可知，外力对物体所做的功W=△Ek=
mv
=×1×2J=2J；故B错误，C正确；
因物体在运动过程中只有手和重力所做的功，故W
-W
=W，则手对物体所做的功W =10+2J=12J，故A正确；
故选ACD．
点评：功能关系是物理学中重要内容之一，要明确各力做功与能量转化间的关系，如合外力做功等于物体动能的变化；重力做功等于重力势能的变化等．
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，在匀强电场中有A.B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则 （ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：C
本题解析：电场力做功与路径无关，只与初末两态的位置有关，故三种情况下电场力做功相同，故选C.
考点：电场力的功.
本题难度：一般