如圖所示,相距為d的兩水平虛線p1、p2表示方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的上下邊界,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形abcd的邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m、電阻為R,線框處在磁場(chǎng)正上方,ab邊與虛線p1相距h.線框由靜止釋放,下落過程中線框平面始終在豎直平面內(nèi),線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度和ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度相同.在線框從進(jìn)入到全部穿過磁場(chǎng)的過程中,下列說法正確的是(      )
A.線框克服安培力所做的功為2mgd
B.線框克服安培力所做的功為mgd
C.線框的最小速度一定為
D.線框的最小速度一定為
AD
根據(jù)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度大小相等,對(duì)這一過程應(yīng)用動(dòng)能定理可得線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程克服安培力做功為mgd,出磁場(chǎng)的過程同樣要克服安培力做功mgd,所以總共產(chǎn)生電能2mgd,則感應(yīng)電流做功2mgd,所以A對(duì)、B錯(cuò);若進(jìn)入過程中出現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)情況,則安培力與重力相等,所以存在最小速度為的可能,如果進(jìn)入磁場(chǎng)過程中線框做減速運(yùn)動(dòng),可能有重力小于安培力的情況,C說一定不正確;對(duì)整個(gè)過程應(yīng)用動(dòng)能定理可得D正確.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖(a)所示,平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ光滑且足夠長,固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.25 m,電阻R=0.5 Ω,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=0.1 Ω的金屬桿,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使其由靜止開始運(yùn)動(dòng),理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示.
  
(1)分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
(2)求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度;
(3)寫出外力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;
(4)求第2.5 s末外力F的瞬時(shí)功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

飛機(jī)在北半球的上空以速度v水平飛行,飛機(jī)機(jī)身長為a,翼展為b;該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為B1,豎直分量為B2;駕駛員左側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用A表示,右側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用B表示,用E表示飛機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則(   )
A.E=B1vb,且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)B.E=B1vb,且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)
C.E=B2vb,且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)D.,且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,MN為金屬桿,在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬導(dǎo)軌由靜止下滑,導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=10cm,足夠長的導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.4Ω,金屬桿電阻r=0.1Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.若桿穩(wěn)定下落時(shí),每秒鐘有0.02J的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,求穩(wěn)定下落時(shí)MN桿的下落速度v=?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab,垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值,不計(jì)其他電阻。

(1)調(diào)節(jié)Rx=R,釋放導(dǎo)體棒,當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),求通過棒的電流I及棒的速率v。
(2)改變Rx,待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后,將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間,若它能勻速通過,求此時(shí)的Rx。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖15甲所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,相距為L,一理想電流表和電阻R與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、有效電阻為r.t=0時(shí)對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),通過R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.下列關(guān)于穿過回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬時(shí)變化率以及a、b兩端的電壓U和通過金屬棒的電荷量q隨時(shí)間t變化的圖象中正確的是(設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

【2012? 北京市西城區(qū)期末】如圖所示,光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長,兩軌道間的寬度L=0.50m。軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻。軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.40T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量m=0.50kg的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下,導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計(jì)軌道和導(dǎo)體棒的電阻,不計(jì)空氣阻力。

(1)若力F的大小保持不變,且F=1.0N。求
a.導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小vm;
b.導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時(shí),導(dǎo)體棒的加速度大小a。
(2)若力F的大小是變化的,在力F作用下導(dǎo)體棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a=2.0m/s2。從力F作用于導(dǎo)體棒的瞬間開始計(jì)時(shí),經(jīng)過時(shí)間t=2.0s,求力F的沖量大小I。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.2m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且B=0.5T、R=2Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。今把m=8g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直,接觸良好,金屬棒的最大速度為       m/s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無初速滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,水平方向的磁場(chǎng)與光滑曲面垂直,則
A.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
D.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h

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