7.如圖所示,兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為θ,下端接有定值電阻R,勻強磁場垂直于導軌平面向上,磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)給導體棒MN一平行于導軌的初速度v,使導體棒保持與導軌垂直并沿導軌向上運動,經(jīng)過一段時間導體棒又回到原位置.不計導軌和導體棒的電阻,在這一過程中,下列說法正確的是( 。
A.導體棒上滑時棒中的電流方向由N到M
B.導體棒上滑階段和下滑階段的同一位置受到的安培力大小相同
C.整個過程中流過導體某一橫截面上的電荷量必然為零
D.導體棒在上升階段動能減小量等于回路中熱能的增加量

分析 A、依據(jù)楞次定律,即可判定感應(yīng)電流的方向;
B、根據(jù)安培力公式FA=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,結(jié)合棒來回過程中,產(chǎn)生熱量,即可判定安培力大小關(guān)系;
C、依據(jù)電量綜合表達式q=It=$\frac{E}{R}t$=$\frac{△∅}{R}$,整個過程中,根據(jù)磁通量的變化量,即可判定;
D、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,即可求解.

解答 解:A、導體棒上滑時,依據(jù)楞次定律,棒中的電流方向由N到M,故A正確;
B、導體棒上滑階段和下滑階段的同一位置,由于電阻產(chǎn)生熱量,導致來回的速度大小不相等,再由安培力公式FA=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,那么同一位置受到的安培力大小也不相同,故B錯誤;
C、依據(jù)電量綜合表達式q=It=$\frac{E}{R}t$=$\frac{△∅}{R}$,整個過程中流過導體某一橫截面上的電荷量q=0,故C正確;
D、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,棒在上升階段,動能減小量等于棒的重力勢能與回路中熱能的增加量,故D錯誤;
故選:AC.

點評 考查楞次定律、安培力與電量的綜合表達式的內(nèi)容,掌握能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的應(yīng)用,注意棒在整個運動過程中,熱量一直存在,同時理解電量的有無與穿過線圈的磁通量有關(guān).

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.一個質(zhì)量m=3千克的物體,在n個恒力的作用下處于靜止狀態(tài),現(xiàn)在撤掉其一個方向豎直向上的恒力F=6N,設(shè)其它恒力保持不變,則這個物體在2s末的速度大小為4m/s,方向豎直向下.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.一個物體沿直線運動,從t=0時刻開始,物體的位移x與時間t($\frac{x}{t}$-t)的圖象如圖所示,圖線與橫、縱坐標軸的交點分別為-1s和0.5m/s,由此可知( 。
A.物體做速度大小為0.5m/s的勻速直線運動
B.物體做變加速直線運動
C.物體做勻加速直線運動,加速度的大小為1m/s2
D.物體做勻加速直線運動,初速度大小為1m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,一交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子有N=10匝線圈,每匝線圈的面積為S=0.4m2,勻強磁藏的磁感應(yīng)強度為B=0.5T,線圈以n=10r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,線圈的電阻為r=1Ω,外電路的電阻為R=9Ω,當線框從位置1轉(zhuǎn)到位置2的過程中下列說法正確的是( 。
A.通過R的電量為0.2C
B.R上產(chǎn)生的電熱為8.87J
C.外力做的功為19.71J
D.從位置1計時感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=125.6sin20πt(V)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,水平放置的平行板電容器,兩板間距d=8cm,板長L=25cm,接在直流電源上.一個帶電油滴以v0=0.5m/s的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線運動,當它運動到P處時迅速將下板向上提起△d=$\frac{4}{3}$cm,油滴剛好從金屬板末端飛出,g取10m/s2.求:
(1)將下板向上提起后,平行板電容器內(nèi)部電場強度E′與原電場強度E的比值;
(2)將下板向上提起后,液滴的加速度大;
(3)油滴從射入電場開始計時,勻速運動到P點所用時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖所示,電荷量q=+10-10C,質(zhì)量m=10-20kg的粒子,經(jīng)電勢差為U=200V的恒定電壓由靜止加速后,沿電場中心線RD垂直電場線飛入電場,水平放置的兩平行金屬板AB間的距離d=8cm,板長l=8cm,粒子飛出平行板電場,進入界面MN、PS的無電場區(qū)域.兩界面MN、PS相距L=12cm,D是中心線RD與界面PS的交點,帶電粒子重力不計.
(1)求粒子沿電場中心線RD垂直電場線飛入電場的速度v0;
(2)在AB板間加U0=300V的恒定電壓,求粒子穿過界面MN打到界面PS上的點到D點的距離y1;
(3)若在AB板間加如圖b所示的方波電壓,U0=300V,求t=0時刻進入的粒子穿過界面MN打到界面PS上的點到D點的距離y2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖甲所示,離子發(fā)生器能連續(xù)均勻地發(fā)射質(zhì)量為m.電荷量為+q的離子.并從O點無初速進入間距為d1的兩平行極板AB之間.離子穿過極板B上的小孔后,恰好沿兩平行板MN間的中心線射入偏轉(zhuǎn)電場.已知MN兩板長均為L,MN兩板間所加電壓恒為U,且M板的電勢高于N板電勢.則:
(1)若UAB=U1(U1為定值)求離子射入偏轉(zhuǎn)電場時的速度為多大;
(2)若UAB=U1.離子恰能從極板N的中心小孔P處飛出.求MN兩飯間的距離d;
(3)若極板AB間所加電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.已知電壓的變化周期T=$\sqrt{\frac{1286616611_{1}^{2}m}{9q{U}_{1}}}$.求能從小孔P處飛的離子數(shù)目與發(fā)射總數(shù)的比值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.重力為M=2.5kg的一個長方形鐵箱在水平拉力作用下向右勻加速運動,鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,這時鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為m=0.5kg的木塊恰好靜止在后壁上,已知木塊和鐵箱內(nèi)壁間動摩擦因數(shù)為μ2=0.25.木塊的寬度忽略不計,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.求:
(1)水平拉力的大。
(2)拉力減小后,木塊落在箱底不反彈,之后當鐵箱和木塊共同速度為6m/s時撤去拉力,經(jīng)2s時間木塊從鐵箱的左側(cè)到達右側(cè),則鐵箱長度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,豎直放置的兩平行帶電金屬板間的勻強電場中有一根質(zhì)量為m的均勻絕緣桿,上端可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,下端固定一個不計重力的點電荷A,帶電量+q.當板間電壓為U1時,桿靜止在與豎直方向成θ=45°的位置;若平行板以M、N為軸同時順時針旋轉(zhuǎn)α=15°的角,而仍要桿靜止在原位置上,則板間電壓應(yīng)變?yōu)閁2.求:$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$的比值.
某同學是這樣分析求解的:兩種情況中,都有力矩平衡的關(guān)系.設(shè)桿長為L,兩板間距為d,當平行板旋轉(zhuǎn)后,電場力就由F1=$\frac{q{U}_{1}}6616116$變?yōu)镕2=$\frac{q{U}_{2}}1161111$,電場力對軸O的力臂也發(fā)生相應(yīng)的改變,但電場力對軸O的力矩沒有改變.只要列出兩種情況下的力矩平衡方程,就可求解了.
你覺得他的分析是否正確?如果認為是正確的,請繼續(xù)解答;如果認為有錯誤之處,請說明理由并進行解答.

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