时间:2018-10-01 01:23:31
1、选择题 如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程 中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，则以下判断正确的是
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
2、选择题 如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C．粒子在A点的动能比在B点少0.5J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
参考答案：D
本题解析：由图可知，由于电场力做正功，因此粒子带正电荷，A错误；电场力做了1.5J的正功，电势能减小了1.5J，因此B点的电势能比A点少1.5J，B错误；根据动能定理
，因此从A运动到B动能减小了
，C错误；由于除重力以外的力做功改变机械能，在此题中，电场力做功为1.5J，因此机械能增加1.5J，D正确
本题难度：一般
3、计算题 （20）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F的作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同，导线MN始终与导线框形成闭合电路，已知导线MN电阻为R，其长度L，恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B，忽略摩擦阻力和导线框的电阻。
（1）通过公式推导验证：在时间内
，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能
，也等于导线MN中产生的焦耳热Q。
（2）若导线的质量m=8.0g，长度L=0.1m，感应电流I=1.0A，假设一个原子贡献1个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v（下表中列出了一些你可能用到的数据）。
（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动自由电子和金属离子（金属原子失去电子后剩余部分）的碰撞，展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子运动模型：在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力
的表达式。
参考答案：（1）见解析（2） 
（3） 
本题解析：
（1）导线运动时产生的感应电动势为
，
导线中的电流为
，
导线受到的安培力为
，
物体匀速运动，拉力和安培力相等，所以拉力为
，
拉力F做功
，将F代入得到
电能为
，
产生的焦耳热为
，由此可见
（2）导线MN中的总电子数N=
，
导线MN中电子的电量为
通过导线的电流为
这些电量通过导线横截面积的时间为
联立以上各式得
（3）方法一：动量解法
设电子在每一次碰撞结束至下一次碰撞结束之间的运动都相同，设经历的时间为，电子的动量变化为零。
因为导线MN的运动，电子受到沿导线方向的洛伦兹力为
的作用，有
沿导线方向，电子只受到金属离子的作用力和作用，所以
联立解得电子受到的平均作用力为
方法二：能量解法
设电子从导线的一端到达另一端经历的时间为t，在这段时间内，通过导线一端的电子总数为
电阻上产生的焦耳热是由于克服金属离子对电子的平均作用力做功而产生的，有
在t时间内电子运动过程中克服阻力所做的功，可以表示为
电流产生的焦耳热为：
联立解得
本题难度：一般
4、选择题 质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则（ ）
A．质量大的物体滑行的距离大
B．质量小的物体滑行的距离大
C．两物体滑行的距离一样大
D．两物体克服阻力做的功一样大
参考答案：A、设滑行的距离为x，阻力为f，f=μmg
运用动能定理研究从开始到滑行停止，
-fx=0-EK0
x=Ek0μmg，两物体相同动能，动摩擦因数相同，
所以质量大的物体滑行的距离小，故A错误．
B、根据A选项分析，故B正确．
C、根据A选项分析，故C错误．
D、设物体克服阻力做的功为wf，运用动能定理研究从开始到滑行停止，
-wf=0-EK0，两物体相同动能，所以两物体克服阻力做的功一样大．故D正确．
故选BD．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，质量为M，半径为R的四分之一圆弧状木块，放在光滑的水平面，其中PQ段水平，P点是圆弧最低点。一个质量为m的小球从最高点开始自由滑下，不考虑一切摩擦，以下结论正确的是（?）
A．小球达到P点时，小球的速度为
B．小球达到P点时，木块的速度为
C．在到达P点瞬间小球对木块的压力大于mg
D．在到达P点瞬间小球对木块的压力等于mg
参考答案：BC
本题解析：
本题主要考查牛顿第二定律、动量守恒和机械能守恒定律的条件，需要注意的是滑块从最高点到P的过程中，系统动量不守恒，但在水平方向上动量守恒，因为系统在水平方向上没有受到外作作用。解题时还需注意到达P点瞬间小球有向心加速度，所受合外力不为零。
小球从最高点下滑到P的过程中，系统在水平方向上动量守恒、机械能守恒，令小球到达P点时的速度为
，木块的的速度
，则：由水平方向动量守恒得
mvm+MvM=0?（1）
由机械能守恒定律可得
?（2）
由方程（1）、（2）解得：
故A错误，B正确；小球到达P点瞬间具有向心加速度，所受合力不为零，由牛顿第二定律知小球受到的支持力
?，由牛顿第三定律知小球对木块的压力
，故C正确，D错误。
所以选BC。
本题难度：简单