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如圖所示，將橫截面積為S的玻璃管彎成如圖所示的連通器，放在水平桌面上，左、右管處在豎直狀態，先關閉閥門K，往左、右管中分別注入高度為h1和h2、密度為ρ的液體，然后打開閥門K，直到液體靜止．在上述過程中，液體的重力勢能減少量為

[　　]

A．ρgS(h1－h2)

B．ρgS(h1－h2)2

C．ρgS(h1－h2)2

D．ρgS(h1－h2)

答案：C
解析：

從打開閥門K后，左管中的液體流向右管，直到兩管液面相平，相當于把左管中高為的液體“搬”到右管中，其重心下降的高度為，所以該過程中，液體重力勢能的減少量為ΔEp＝ρgS·＝ρgS(h2－h1)2．


提示：

分析本題的關鍵是抓住重力做功與重力勢能變化的關系以及重力做功的特點，采用等效法分析．首先分析物體初、末狀態，弄清楚重力勢能的減少是由于重心下降引起的，求出重心下降的高度即可解答．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?黃埔區模擬）如圖所示，螺線管橫截面積為S，線圈匝數為N，電阻為R1，管內有水平向左的變化磁場．螺線管與足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相連并固定在同一平面內，與水平面的夾角為θ，兩導軌間距為L．導軌電阻忽略不計．導軌處于垂直斜面向上、磁感應強度為B0的勻強磁場中．金屬桿ab垂直導軌，桿與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦滑動．已知金屬桿ab的質量為m，電阻為R2，重力加速度為g．忽略螺線管磁場對金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力．
（1）為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向；
（2）當ab桿保持靜止時，求螺線管內磁場的磁感應強度B的變化率；
（3）若螺線管內方向向左的磁場的磁感應強度的變化率△B/△t=k（k＞0）．將金屬桿ab由靜止釋放，桿將沿斜面向下運動．求當桿的速度為v時，桿的加速度大小．

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科目：高中物理 來源：設計必修二物理粵教版 粵教版 題型：021

如圖所示，將橫截面積為S的玻璃管彎成如圖所示的連通器，放在水平桌面上，左、右管處在豎直狀態．先關閉閥門K，往左、右管中分別注入高度為h1和h2、密度為ρ的液體，然后打開閥門K，直到液體靜止．在上述過程中，液體的重力勢能減少量為

A．ρgS(h1－h2)

B．ρgS(h1－h2)2

C．ρgS(h1－h2)2

D．ρgS(h1－h2)

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科目：高中物理 來源：2011年上海市黃浦區高三第一學期期終基礎學業測評物理卷 題型：計算題

如圖所示，螺線管橫截面積為S，線圈匝數為N，電阻為R1，管內有水平向左的變化磁場。螺線管與足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相連并固定在同一平面內，與水平面的夾角為q，兩導軌間距為L。導軌電阻忽略不計。導軌處于垂直斜面向上、磁感應強度為B0的勻強磁場中。金屬桿ab垂直導軌，桿與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦滑動。已知金屬桿ab的質量為m，電阻為R2，重力加速度為g。忽略螺線管磁場對金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力。

【小題1】為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向；
【小題2】當ab桿保持靜止時，求螺線管內磁場的磁感應強度B的變化率；
【小題3】若螺線管內方向向左的磁場的磁感應強度的變化率DB/Dt＝k（k＞0）。將金屬桿ab由靜止釋放，桿將沿斜面向下運動。求當桿的速度為v時，桿的加速度大小。

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科目：高中物理 來源：2012屆度上海市黃浦區高三期末考試（一模）物理卷 題型：計算題

如圖所示，螺線管橫截面積為S，線圈匝數為N，電阻為R1，管內有水平向左的變化磁場。螺線管與足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相連并固定在同一平面內，與水平面的夾角為q，兩導軌間距為L。導軌電阻忽略不計。導軌處于垂直斜面向上、磁感應強度為B0的勻強磁場中。金屬桿ab垂直導軌，桿與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦滑動。已知金屬桿ab的質量為m，電阻為R2，重力加速度為g。忽略螺線管磁場對金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力。

1.為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向；

2.當ab桿保持靜止時，求螺線管內磁場的磁感應強度B的變化率；

3.若螺線管內方向向左的磁場的磁感應強度的變化率DB/Dt＝k（k＞0）。將金屬桿ab由靜止釋放，桿將沿斜面向下運動。求當桿的速度為v時，桿的加速度大小。

 

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