能量守恒是自然界基本规律，能量转化通过做功实现。研究发现，电容器存储的能最表达式为=，其中...

能量守恒是自然界基本规律，能量转化通过做功实现。研究发现，电容器存储的能最表达式为=，其中U为电容器两极板间的电势差.C为电容器的电容。现将一电容器、电源和某定值电阻按照如图所示电路进行连接。已知电源电动势为，电容器电容为，定值电阻阻值为R，其他电阻均不计，电容器原来不带电。现将开关S闭合，一段时间后，电路达到稳定状态。求：在闭合开关到电路稳定的过程中，该电路因电磁辐射、电流的热效应等原因而损失的能量。

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能量守恒是自然界基本规律，能量转化通过做功实现。如图所示，平行板电容器水平放置，上板正中央有一小孔，两极板间的距离为d，电势差为U。一质量为m、带电量为+q的小球从小孔正上方某处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。重力加速度为g(空气阻力忽略不计)。求：小球释放位置距离上极板的高度h。

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能量守恒是自然界基本规律，能量转化通过做功实现。如图所示，质量为m的小球在自由下落过程中只受到重力作用，小球经过A点的速率为，经过B点的速率为。以地面为重力势能的零势能面，小球在A点的重力势能为=，在B点的重力势能为=。请根据动能定理证明：小球在A、B两点的机械能相等。

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（20分） 能的转化与守恒是自然界普遍存在的规律，如：电源给电容器的充电过程可以等效为将电荷逐个从原本电中性的两极板中的一个极板移到另一个极板的过程. 在移动过程中克服电场力做功，电源的电能转化为电容器的电场能．实验表明:电容器两极间的电压与电容器所带电量如图所示．

（1）对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，根据图示的Q-U图像，若电容器电容为C，两极板间电压为U，证明：电容器所储存的电场能为．

（2）如图所示，平行金属框架竖直放置在绝缘地面上．框架上端接有一电容为C的电容器．框架上一质量为m、长为L的金属棒平行于地面放置，离地面的高度为h．磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直．现将金属棒由静止开始释放，金属棒下滑过程中与框架接触良好且无摩擦．开始时电容器不带电，不计各处电阻．

求：a. 金属棒落地时的速度大小　　 b. 金属棒从静止释放到落到地面的时间

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能的转化与守恒是自然界普遍存在的规律，如：电源给电容器的充电过程可以等效为将电荷逐个从原本电中性的两极板中的一个极板移到另一个极板的过程. 在移动过程中克服电场力做功，电源的电能转化为电容器的电场能．实验表明:电容器两极间的电压与电容器所带电量如图所示．

（1）对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，根据图示的Q-U图像，若电容器电容为C，两极板间电压为U，求电容器所储存的电场能．

（2）如图所示，平行金属框架竖直放置在绝缘地面上．框架上端接有一电容为C的电容器．框架上一质量为m、长为L的金属棒平行于地面放置，离地面的高度为h．磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直．现将金属棒由静止开始释放，金属棒下滑过程中与框架接触良好且无摩擦．开始时电容器不带电，不计各处电阻．

求a. 金属棒落地时的速度大小

b. 金属棒从静止释放到落到地面的时间

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下列说法正确的是

A.物体的内能是所有分子的动能与势能的总和

B.系统内能增加时，一定有外界向系统传递热量

C.电能转化为内能是通过电流做功实现的

D.第-类永动机违背能量守恒定律，不可能制成

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能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律。请结合相关知识完成下列问题：

（1）机械运动中的能量转化和守恒。

如图所示，以光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，长度为L。一质量为m的小物块由静止开始，由斜面顶端滑到底端，求此过程中重力做的功，并说明能量转化情况。

（2）电磁感应中的能量转化和守恒。

如图所示，在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道，MN、PQ固定在竖直平面内，相距为L，电阻不计，中间连接阻值为R的电阻。电阻为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，且与轨道接触良好，以速度v竖直向下做匀速运动。探究此过程中，在时间∆t内重力做的功与感应电流的电功之间的关系，并说明能量转化情况。

（3）机械能与内能转化和守恒。

理想气体的分子可视为质点，分子间除相互碰撞外，无相互作用力。如图所示，正方体容器密封着一定质量的某种理想气体。每个气体分子的质量为m，已知该理想气体分子平均动能与温度的关系为Ek=kT（k为常数，T为热力学温度）。如果该正方体容器以水平速度u匀速运动，某时刻突然停下来，求该容器中气体温度的变化量∆T。（容器与外界不发生热传递）

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能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律。请结合相关知识完成下列问题：

（1）机械运动中的能量转化和守恒。

如图所示，以光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，长度为L。一质量为m的小物块由静止开始，由斜面顶端滑到底端，求此过程中重力做的功，并说明能量转化情况。

（2）电磁感应中的能量转化和守恒。

如图所示，在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道，MN、PQ固定在竖直平面内，相距为L，电阻不计，中间连接阻值为R的电阻。电阻为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，且与轨道接触良好，以速度v竖直向下做匀速运动。探究此过程中，在时间∆t内重力做的功与感应电流的电功之间的关系，并说明能量转化情况。

（3）机械能与内能转化和守恒。

理想气体的分子可视为质点，分子间除相互碰撞外，无相互作用力。如图所示，正方体容器密封着一定质量的某种理想气体。每个气体分子的质量为m，已知该理想气体分子平均动能与温度的关系为Ek=kT（k为常数，T为热力学温度）。如果该正方体容器以水平速度u匀速运动，某时刻突然停下来，求该容器中气体温度的变化量∆T。（容器与外界不发生热传递）

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能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法中正确的是（　 ）

A．因为能量是守恒的，所以不需要节约能源

B．不同形式的能量之间可以相互转化

C．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机

D．能量可以被消灭，也可以被创生

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