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【題目】如圖所示兩根相距L=0.8m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置,一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連,導軌x>0一側存在沿x方向均勻增大的的穩(wěn)恒磁場,其方向與導軌平面垂直,變化率k=0.5T/m,x=0處磁場的磁感應強度B0=0.5T.一根質量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導軌上,并與導軌垂直.棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=4m/s沿導軌向右運動,運動過程中電阻消耗的功率不變.則( 。

A. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中安培力保持不變

B. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中速度一直減小

C. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中安培力做功的大小為12J

D. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中外力的平均功率為5.6W

【答案】BCD

【解析】A. 金屬棒運動過程中電阻消耗的功率不變,則金屬棒產生的感應電動勢不變,電路電流不變,根據F=BIL,B增大,安培力增大,故A錯誤;

B. 金屬棒克服安培力做功,動能轉化為內能, 速度一直減小,故B正確;

C.x=0處。金屬棒切割產生感應電動勢為:E=B0Lv0=0.5×0.8×4=1.6V,由閉合電路歐姆定律,電路中的電流為: ,由題意可知,在x=3m處,B=B0+kx=0.5+0.5×3=2T

x=0m時有:F0=B0IL=0.5×4×0.8=1.6N,

x=3m時,有:F=BIL=2×4×0.8=6.4N,

金屬棒從x=0運動到x=3m過程中安培力做功的大小,有: ,故C正確;

D. 由動能定理: ,代入數據解得:P=5.6W,故D正確;

故選:BCD.

練習冊系列答案
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【題目】2015年9月3號紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式在北京天安門廣場舉行.參加此次閱兵的轟油﹣6空中加油機是中國自主研制的第一款空中加油機.圖為加受油機梯隊保持在預對接狀態(tài),飛越天安門接受檢閱.下列說法中正確的是( )

A.選地面為參考系,受油機是靜止的

B.選加油機為參考系,受油機是靜止的

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則:

(1)求服務員運動的最大加速度;

(2)服務員上菜所用的最短時間;

(3)若服務員不小心手上沾了油,手和托盤間的摩擦因數變成了0.1,碗和托盤之間摩擦因數不變,求服務員的最大加速度。

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