【正文】 ） K 解得 t39。 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)， ac間連接有一個(gè) R= 的電阻．空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．將一根金屬棒放置在導(dǎo)軌上距 ac為 x0=處，金屬棒的質(zhì)量 m=，電阻 r= ．現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn) 動(dòng)過程中始終與 ac平行且與導(dǎo)軌接觸良好．已知當(dāng)金屬棒從初始位置向下滑行 x=MN處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)， g取 10m/s2．則： （ 1）金屬棒的穩(wěn)定速度是多少？ （ 2）金屬棒從釋放到運(yùn)動(dòng)至 MN處的過程中，忽略電流變化引起的電磁輻射損失，電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？ （ 3）若將由靜止釋放金屬棒的時(shí)刻記作 t=0， 從此時(shí)刻開始，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，可讓磁感應(yīng)強(qiáng)度按一定規(guī)律變化．試寫出磁感強(qiáng)度 B隨時(shí)間 t變化的表達(dá)式． 【考點(diǎn)】 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律． 【專題】 計(jì)算題；定量思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合． 【分析】 （ 1）當(dāng)金屬棒受到的安培力與重力沿斜面的分力相等時(shí)，導(dǎo)體棒受到的合力為零，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度最大，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，由安培力公式及平衡條件即可求出棒下滑的最大速度． （ 2）由能量守恒定律求解電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱． （ 3）為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，回路中磁通 量應(yīng)不變，據(jù)此列式求解． 【解答】 解：（ 1）由法拉第電磁感應(yīng)定律，得： E=B0lv 由閉合電路歐姆定律，得： I= 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)牛頓第二定律得： mgsinθ ﹣ B0lI=ma 當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)的加速度為零時(shí)速度最大，可解得： vm= =2m/s （ 2）從棒由靜止釋放到達(dá)到最大速度的過程中，由能量守恒定律得： mgxsinθ= +Q 可解得： Q=mgxsinθ ﹣ =3J 故電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱為： QR= Q= （ 3）當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí)，棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)．則有： B0lx0=Bl（ x0+ ） 由牛頓第二定律得： mgsinθ=ma′ 聯(lián)立解得： B= T 答：（ 1）金屬棒的穩(wěn)定速度是 2m/s． （ 2）電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱是 ． （ 3）磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間 t變化的表達(dá)式為 B= T． 【點(diǎn)評(píng)】 對(duì)金屬棒正確受力分析、分析清楚金屬棒的運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用安培力公式、平衡條件等，即可正確解題．要明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路的磁通量變化． 【物理 選修 33】 13．下列說法正確的是 （ ） A．在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中，自由漂浮的水滴呈球形，這是液體表面張力作用的結(jié)果 B．布 朗運(yùn)動(dòng)指的是懸浮在液體里的花粉中的分子的運(yùn)動(dòng) C．對(duì)氣體而言，盡管大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率是按一定的規(guī)律分布的 D．一定質(zhì)量的理想氣體，在等溫膨脹的過程中，對(duì)外界做功，但內(nèi)能不變 E．在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零 【考點(diǎn)】 分子間的相互作用力；布朗運(yùn)動(dòng)；熱力學(xué)第一定律． 【專題】 分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系． 【分析】 自由漂浮的水滴呈球形，是因?yàn)橐后w表面分子較稀疏，從而形成表面張力的原因； 布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)；它反映了液體中分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)． 氣體分子的速率 按一定的規(guī)律分布； 理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能；故溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變； 氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子持續(xù)撞擊器壁產(chǎn)生的；與失重?zé)o關(guān)． 【解答】 解： A、在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中，由于處于完全失重狀態(tài)，重力充當(dāng)向心力；故不會(huì)出現(xiàn)地球上的水滴的形狀，是由于液體表面張力作用而形成球形；故 A正確； B、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)；不是分子的運(yùn)動(dòng)；故 B錯(cuò)誤； C、對(duì)氣體而言，其規(guī)律符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律；即大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率是按一定的規(guī)律分布的；故 C正確； D、一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi) 能僅僅與溫度有關(guān)，溫度不變時(shí)，則分子平均動(dòng)能不變；故雖然對(duì)外做功，但內(nèi)能不變；故 D正確； E、失重狀態(tài)下，氣體仍然有壓強(qiáng)；故 E錯(cuò)誤； 故選： ACD 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查對(duì)分子動(dòng)理論、氣體壓強(qiáng)、熱力學(xué)第三定律的理解．布朗運(yùn)動(dòng)既不是顆粒分子的運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，而是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映． 14．如圖，導(dǎo)熱性能極好的氣缸，高為 L=lm，開口向上固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為 S=100cm質(zhì)量為 m=10kg的光滑活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)．當(dāng)外界溫度為 t=27℃ 、大氣壓為 p0=ll0 5Pa時(shí)，氣柱高度為 l=，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì)，取 g=10m/s2求： （ i）如果氣體溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸頂端，在頂端處，豎直拉力 F多大？ （ ii）如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端，外界溫度為多少攝氏度？ 【考點(diǎn)】 理想氣體的狀態(tài)方程． 【專題】 理想氣體狀態(tài)方程專題． 【分析】 （ i）如果氣體溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸頂端，氣體屬于等溫變化，利用玻意耳定律可求解．（ ii）如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端，氣體是等壓變化，由蓋呂薩克定律可求解． 【解 答】 解：（ i）設(shè)起始狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為 p1，當(dāng)活塞緩慢拉至氣缸頂端，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為 p2 由玻意耳定律得： p1lS=p2LS 在起始狀態(tài)對(duì)活塞由受力平衡得： p1S=mg+p0S 在氣缸頂端對(duì)活塞由受力平衡得： F+p2S=mg+p0S 解得 F=110N （ ii）由蓋﹣呂薩克定律得： 其中： T=300K T39。 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)， ac間連接有一個(gè) R= 的電阻．空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．將一根金屬棒放置在導(dǎo)軌上距 ac為 x0=處，金屬棒的質(zhì)量 m=，電阻 r= ．現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與 ac平行且與導(dǎo)軌接觸良好．已知當(dāng)金屬棒從初始位置向下滑行 x=MN處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)， g取 10m/s2．則： （ 1）金屬棒的穩(wěn)定速度是多少？ （ 2）金屬棒從釋放到運(yùn)動(dòng)至 MN處 的過程中，忽略電流變化引起的電磁輻射損失，電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？ （ 3）若將由靜止釋放金屬棒的時(shí)刻記作 t=0，從此時(shí)刻開始，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，可讓磁感應(yīng)強(qiáng)度按一定規(guī)律變化．試寫出磁感強(qiáng)度 B隨時(shí)間 t變化的表達(dá)式． 【物理 選修 33】 13．下列說法正確的是 （ ） A．在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中，自由漂浮的水滴呈球形，這是液體表面張力作用的結(jié)果 B．布朗運(yùn)動(dòng)指的是懸浮在液體里的花粉中的分子的運(yùn)動(dòng) C．對(duì)氣體而言，盡管大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率是 按一定的規(guī)律分布的 D．一定質(zhì)量的理想氣體，在等溫膨脹的過程中，對(duì)外界做功，但內(nèi)能不變 E．在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零 14．如圖，導(dǎo)熱性能極好的氣缸，高為 L=lm，開口向上固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為 S=100cm質(zhì)量為 m=10kg的光滑活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)．當(dāng)外界溫度為 t=27℃ 、大氣壓為 p0=ll0 5Pa時(shí)，氣柱高度為 l=，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì)，取 g=10m/s2求： （ i）如果氣體溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸頂端，在頂端處，豎 直拉力 F多大？ （ ii）如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端，外界溫度為多少攝氏度？ 【物理 選修 34】 15．下列說法正確的是（ ） A．光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定 B．雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的 C．楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時(shí)，紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小 D．光的偏振特征說明光是橫波 E．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故