Question

【題目】如圖所示，相距L=0.5m的平行導軌MNS、PQT處在磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中，水平導軌處的磁場方向豎直向上，光滑傾斜導軌處的磁場方向垂直于導軌平面斜向下，質量均為m=40g，電阻均為R=0.1Ω的導體棒ab、cd均垂直放置于導軌上，并與導軌接觸良好，導軌電阻不計。質量為M=200g的物體C，用絕緣細線繞 過光滑的定滑輪分別與導體棒ab、cd相連接，細線沿導軌中心線且在導軌平面內，細線與滑輪質量不計，已知傾斜導軌與水平面的夾角θ=37°，水平導軌與ab棒間的動摩擦因數μ=0.4，重力加速度，水平導軌足夠長，導體棒cd運動中始終不離開傾斜導軌，物體C由靜止釋放，當它達到最大速度時下落高度h=1m，試求這一運動過程中：（）：

（1）物體C能達到的最大速度；

（2）系統產生的內能是多少？

（3）連接cd棒的細線對cd棒做的功是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）設C達到最大速度為，由法拉第電磁感應定律可得回路的感應電動勢為①

由歐姆定律可得回路中的電流強度為②

金屬導體棒ab、cd受到的安培力為F=BIL③

線中張力為，導體棒ab、cd及物體C的受力如圖，

由平衡條件可得：

④

聯立①②③④解得

（2）系統在該過程中產生的內能為，由能的轉化和守恒定律可得⑥，聯立⑤⑥將h=1m代入可得⑦

（3）運動過程中由于摩擦產生的內能

由第二問的計算結果可知，這一過程由電流產生的內能

又因為ab棒、cd棒的電阻相等，故電流通過cd棒產生的內能

對導體棒cd，設這一過程中細線對其做的功為W，則由能的轉化和守恒定律可得⑧

聯立⑤⑦⑧可得W=0.84J

點睛本題考查了導體棒在磁場中的運動問題，要知道在不同時刻導體棒切割磁感線產生的電動勢如果計算，也要會用能量守恒求焦耳熱，

【題型】解答題
【結束】
12

【題目】下列說法正確的是__________

A．花粉顆粒在水中做布朗運動，反應了花粉分子在不停的做無規則運動

B．外界對氣體做正功，氣體的內能不一定增加

C．影響蒸發快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和氣壓的差距

D．第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律

E．晶體熔化過程中，分子的平均動能保持不變，分子勢能增大

Answer 1

【答案】BCE

【解析】A、花粉顆粒在水中做布朗運動,反映了水分子在不停的做無規則運動,故A錯誤;
B、外界對氣體做正功,氣體可能同時放熱,根據熱力學第一定律公式 ,氣體的內能不一定增加,所以B選項是正確的;
C、影響蒸發快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是相對濕度,與空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和氣壓的差距有關,所以C選項是正確的;
D、第二類永動機不能制成是因為它違反了熱力學第二定律,即自發的熱現象具有方向性,故D錯誤;
E、晶體熔化過程中,溫度不變,故分子的平均動能保持不變,但吸收熱量,說明內能增加,故分子勢能增大,故E正確;

故選BCE