16．如圖所示，金屬線框abcd置于光滑水平桌面上，其右方存在一個(gè)有理想邊界的方向豎直向下的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場寬度大于線圈寬度．金屬線框在水平恒力F作用下向右運(yùn)動，ab邊始終保持與磁場邊界平行．a(chǎn)b邊進(jìn)入磁場時(shí)線框恰好能做勻速運(yùn)動．則下列說法中正確的是（　�。�
A．線框穿出磁場過程中，一定先做減速運(yùn)動
B．線框完全處于磁場中的運(yùn)動階段，F(xiàn)做的功大于線框動能的增加量
C．線框進(jìn)入磁場過程，F(xiàn)做的功大于線框內(nèi)增加的內(nèi)能
D．線框穿出磁場過程中，F(xiàn)做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱

分析 線框進(jìn)入磁場的過程：內(nèi)能可根據(jù)功能關(guān)系進(jìn)行分析；根據(jù)動能定理分析動能的增量；線框完全進(jìn)入磁場的過程：沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力，線框做勻加速運(yùn)動；線框穿出磁場過程：線框做減速運(yùn)動，再根據(jù)功能關(guān)系分析F做的功與線框產(chǎn)生的焦耳熱的關(guān)系．

解答 解：A、線框進(jìn)入磁場的過程做勻速運(yùn)動，恒力F等于安培力．線框完全處于磁場中的階段，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框做勻加速運(yùn)動，則線框穿出磁場時(shí)速度大于進(jìn)入磁場時(shí)的速度，安培力增大，將大于F，所以線框?qū)⒆鰷p速運(yùn)動，故A正確．
B、線框完全處于磁場中的階段，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框做勻加速運(yùn)動，根據(jù)功能關(guān)系可知，F(xiàn)做的功等于線框動能的增加量．故B錯(cuò)誤．
C、線框進(jìn)入磁場過程，動能不變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)功能關(guān)系得知，F(xiàn)做的功等于線框內(nèi)增加的內(nèi)能．故C錯(cuò)誤．
D、線框穿出磁場過程中，由于速度增大，穿出時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流大于進(jìn)入磁場時(shí)的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，線框所受的安培力也大于進(jìn)入磁場時(shí)的安培力，這樣線框做減速運(yùn)動，根據(jù)功能關(guān)系得知，F(xiàn)做的功與線框動能減小量之和等于產(chǎn)生的焦耳熱，則F做的功小于線框中產(chǎn)生的焦耳熱，故D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評 解決本題首先要分析線框的受力情況，判斷其完全在磁場中的運(yùn)動情況，再運(yùn)用功能關(guān)系分析各種能量如何變化．

練習(xí)冊系列答案
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6．在鄭州某中學(xué)的田徑運(yùn)動會上，小紅同學(xué)成功地跳過了1.70m的高度，若忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（　�。�
A．小紅起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)
B．小紅下降過程中處于失重狀態(tài)
C．小紅起跳時(shí)處于超重狀態(tài)
D．小紅下降過程中與起跳時(shí)相比重力變小了

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7．如圖所示，一個(gè)用細(xì)繩系著的小石塊在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，則此小石塊（　　）
A．受重力、繩的拉力和向心力作用B．只受重力和繩的拉力作用
C．只受重力和向心力作用D．受到的繩的拉力就是向心力

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4．一臺原來靜止的機(jī)車質(zhì)量是1×105kg，它在水平軌道上行駛時(shí)所受的牽引力3×104N，阻力是1×104N，求：
（1）機(jī)車的加速度；
（2）機(jī)車在4s末的動能．

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11．如圖所示，一矩形金屬框架與水平面成θ=37°角，寬L=0.4m，上、下兩端各有一個(gè)電阻R0=2Ω，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長，垂直于金屬框平面的方向有一向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T．a(chǎn)b為金屬桿，與框架良好接觸，其質(zhì)量m=0.1Kg，桿電阻r=1.0Ω，桿與框架的動摩擦因數(shù)μ=0.5．桿由靜止開始下滑，在速度達(dá)到最大的過程中，上端電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=0.5J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）當(dāng)ab桿的速度為v1=1.25m/s時(shí)ab桿的加速度為多少？
（2）求ab桿的最大速度及從開始到速度最大的過程中ab桿沿斜面下滑的距離；
（3）從開始到最大速度的過程中通過上端電阻R0的電量為多少？

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1．質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球由空中某點(diǎn)A無初速度地自由下落，在t秒末加上豎直方向且范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn)．整個(gè)過程中不計(jì)空氣阻力且小球從未落地，則（　　）
A．勻強(qiáng)電場方向一定豎直向下
B．從加電場開始到小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，小球動能變化了mg2t2
C．整個(gè)過程中小球電勢能減少了2mg2t2
D．小球受到的電場力是小球重力的3倍

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8．如圖所示，質(zhì)量為km的斜劈，其中k＞1，靜止放在光滑的水平面上，斜劈的曲面光滑且為半徑為R的四分之一圓面，圓面下端與光滑水平面相切．一質(zhì)量為m的小球位于水平面上某位置，現(xiàn)給小球水平向右的初速度v0．
①若R足夠大，求當(dāng)小球從斜劈滑下離開時(shí)小球的速度v1；
②若小球向右滑上斜劈剛好沒有越過圓面上端，求k的取值．

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5．如圖，足夠長平行金屬導(dǎo)軌內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌右端通過電阻與平行金屬板AB連接．已知導(dǎo)軌相距為L；磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；R1、R2和ab桿的電阻值均為r，其余電阻不計(jì)；板間距為d、板長為4d；重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．
如果ab桿以某一速度向左勻速運(yùn)動時(shí)，沿兩板中心線水平射入質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒恰能沿兩板中心線射出；如果ab桿以同樣大小的速度向右勻速運(yùn)動時(shí)，該微粒將射到B板距左端為d的C處．
（1）求ab桿勻速運(yùn)動的速度大小v；
（2）求微粒水平射入兩板時(shí)的速度大小v0；
（3）如果以v0沿中心線射入的上述微粒能夠從兩板間射出，試討論ab桿向左勻速運(yùn)動的速度范圍．

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6．某研究小組用氣墊導(dǎo)軌研究機(jī)械能守恒定律，用光電門測定滑塊經(jīng)過氣墊導(dǎo)軌某一位置的瞬時(shí)速度，如圖所示，將長為L、原來已調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的右端墊高H，滑塊上遮光條的寬度為d，在導(dǎo)軌上間距為l的兩點(diǎn)處分別安裝光電門P1和P2．
（1）接通氣源及光電計(jì)時(shí)器，將滑塊從導(dǎo)軌右端自由釋放．測得滑塊通過P1、P2光電門時(shí)遮光時(shí)間分別為△t1，△t2，則滑塊通過P1個(gè)光電門時(shí)的速度為$\fracxpvl0g9{△{t}_{1}}$．
（2）若滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)有關(guān)系式g$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$（$\frack9do4wn{△{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（$\fracj1ayp6i{△{t}_{1}}$）2成立．

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