时间:2017-09-23 23:39:57
1、简答题 如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略，初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度υ0，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．
（1）求初始时刻导体棒受到的安培力；
（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为什么？
（3）导体棒往复运动，最终静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？
参考答案：（1）初始时刻棒中感应电动势?E=BLυ0
? 棒中感应电流I=ER
? 作用于棒上的安培力F=BIL
? ? 联立，得F=L2v0B2R? 安培力方向：水平向左
? （2）由功和能的关系，得
? 安培力做功?W1=EP-12mυ02
电阻R上产生的焦耳热Q1=12mυ02-EP上限
（3）由能量转化及平衡条件等判断：棒最终静止于初始位置?
? 由能量转化和守恒得Q=12mυ02
答：（1）求初始时刻导体棒受到的安培力大小为L2v0B2R，方向水平向左；
? （2）安培力所做的功W1等于EP-12mυ02，电阻R上产生的焦耳热Q1等于12mυ02-EP．
? （3）导体棒往复运动，最终静止于初始位置．从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为得Q=12mυ02．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，①、②、③是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三个等势线，其中③为直线，①与②、②与③的电势差相等．一重力不计、带负电的粒子进入电场，运动轨迹如图中实线所示．与①、②、③分别交于a、b、c三点，则（ ）
A．若粒子从a到b电场力做功大小为W1，从b到c电场力做功大小为W2，则W1＞W2
B．粒子从a到b再到c，电势能不断减少
C．a点的电势比b点的电势高
D．粒子在c点时的加速度为零
参考答案：C
本题解析：
试题分析: 由题，①与②、②与③的电势差相等，根据电场力做功公式W=qU得知，粒子从a到b电场力做功与从b到c电场力做功相等，即W1=W2．故A错误；C由于③为直线，是一条等势线，必是则知两个等量异种点电荷连线的垂直平分线，根据粒子的轨迹弯曲方向可知粒子所受的电场力方向向左，则知正点电荷在左侧，负点电荷在右侧，粒子从a到b再到c，电势不断降低，负电荷的电势能不断增大．故B错误，C正确；粒子在c点时的电场力不为零，加速度不为零．故D错误．
本题难度：一般
3、选择题 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则弹簧被压缩至最短时的弹性势能为（?）
A．
B．
C．μmgs
D．μmg（s+x）
参考答案：A
本题解析：由功能原理知：摩擦力做的功等于系统机械能的改变量，有
，得弹性势能为，选项A正确；故选A
点评：本题难度较小，从能量转化角度解决此类问题是关键
本题难度：一般
4、选择题 如图所示,质量为m的物体由静止开始沿倾角为α、高为h的粗糙的斜面的顶端下滑，则物体在加速下滑到底端的过程中，关于各力的功率，下列说法正确的是 （?）
A．重力对物体做功的平均功率小于物体克服阻力做功的平均功率
B．重力在下滑过程中的平均功率大于在底端时重力的瞬时功率
C．重力在下滑过程中的平均功率为
D．物体滑到底端时重力的瞬时功率小于
参考答案：D
本题解析：小球沿斜面加速下滑，由动能定理可知重力做功大于阻力做功，所以重力的平均功率大于小球克服阻力做功的平均功率，A错；设小球加速下滑的加速度为a，
，所以重力的平均功率为
，C错；小球运动到低端的速度为at=
，竖直向下的分速度为sina，重力的瞬时功率为mg
=
，D对；
本题难度：一般
5、计算题 如图，天花板下悬挂着用两根长为L＝1. 0m的细线连接a、b两个小球。a球质量ma =0.7kg，b球质量为mh＝0. 9kg。现在b球上施加一从零开始缓慢增大的水平力F，当F＝122N时，这个力不再变化。求力F作用的服中系统增加的机械能。
参考答案：
本题解析：由题意知，力F作用过程中系统始终处于平衡状态，当F=12N时，把a、b看成整体，受力分析如图 
?……………………………………………1分
?…………………………………………1分
解得
………………………………………………………1分
b球受力分析如图
…………………………………………………………1分
……………………………………………………………1分
解得
?…………………………………………………1分
a球增加的机械能
…………………………1分
b球增加的机械能
………1分
系统增加的机械能?…………1分
点评：做本题的关键是对物体受力分析，结合受力分析求出几何角度，
本题难度：一般