4．如圖所示，足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過(guò)棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上．虛線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．a(chǎn)b、cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．開(kāi)始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無(wú)初速釋放時(shí)，對(duì)ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法不正確的是（　　）
A．ab棒中的電流方向由b到a
B．cd棒先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)
C．cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力
D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與ab棒增加的機(jī)械能之和

分析 ab棒沿豎直向上運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由cd棒的電流方向及磁場(chǎng)方向判斷所受安培力的方向，再判斷摩擦力從而確定棒的運(yùn)動(dòng)情況，力F所做的功應(yīng)等于所產(chǎn)生的電熱、摩擦生熱與增加的機(jī)械能之和．

解答 解：A、根據(jù)右手定則知，ab棒中的電流方向?yàn)閎到a，故A正確．
B、對(duì)于cd棒，不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)ab棒中有電流時(shí)，cd棒中的電流方向?yàn)閏到d，根據(jù)左手定則知，cd棒受到垂直導(dǎo)軌向里的安培力，ab速度增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，電流增大，cd所受的安培力增大，軌道對(duì)cd棒的彈力增大，摩擦力增大，開(kāi)始cd棒重力大于摩擦力，向下做加速運(yùn)動(dòng)，然后重力小于摩擦力，向下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后處于靜止，故B錯(cuò)誤．
C、由B選項(xiàng)分析知，cd棒所受的摩擦力最大值大于cd棒的重力，故C正確．
D、據(jù)功能關(guān)系可知，力F所做的功應(yīng)等于兩棒產(chǎn)生的電熱、摩擦生熱與增加的機(jī)械能之和．故D錯(cuò)誤．
本題選不正確的，故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)會(huì)分析導(dǎo)線安培力的變化，判斷摩擦力的變化，由右手定則判斷電流方向．明確功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．一束光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，折射后分為兩束單色光a、b．下列判斷正確的是（　　）
A．在玻璃磚中a光的速度大于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b平行
B．在玻璃磚中a光的速度大于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b不平行
C．在玻璃磚中a光的速度小于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b平行
D．在玻璃磚中a光的速度小于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b不平行

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.2m，電阻不計(jì)，M、M′處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R=0.5Ω，電容器的電容為C=8 ?F．長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．a(chǎn)b在外力作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為s=0.4m的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.01J．求：
（1）ab運(yùn)動(dòng)速度v的大��；
（2）電容器所帶的電荷量q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示，“”型平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定，所構(gòu)成的兩個(gè)平面粗糙程度相同，MNPQ水平，LMOP傾斜、與水平面的夾角為θ．將兩根電阻均為R、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體桿ab和cd，垂直放置在導(dǎo)軌上，cd桿剛好靜止．現(xiàn)以MP連線為界，在水平導(dǎo)軌間加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，傾斜導(dǎo)軌間加垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，讓ab桿在水平恒力作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)cd桿再次剛要滑動(dòng)時(shí)ab桿恰好運(yùn)動(dòng)了位移x達(dá)到最大速度，已知兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．求：
（1）ab桿由靜止到剛好達(dá)到最大速度的過(guò)程中流過(guò)桿cd的電量；
（2）桿ab的最大速度；
（3）ab桿由靜止到剛好達(dá)到最大速度的過(guò)程中兩桿產(chǎn)生的總的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．如圖所示，在水平面內(nèi)直角坐標(biāo)系xOy中有一光滑金屬導(dǎo)軌AOC，其中曲線導(dǎo)軌OA滿足方程y=Lsinkx，長(zhǎng)度為$\frac{π}{2k}$的直導(dǎo)軌OC與x軸重合，整個(gè)導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒從圖示位置開(kāi)始沿x軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知金屬棒單位長(zhǎng)度的電阻為R0，除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計(jì)，棒與兩導(dǎo)軌始終接觸良好，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)至AC的過(guò)程中（　　）
A．感應(yīng)電流的方向沿順時(shí)針?lè)较?/td>B．感應(yīng)電流逐漸增大
C．感應(yīng)電流的值為$\frac{BV}{{R}_{0}}$D．通過(guò)金屬棒的電荷量為$\frac{πB}{2k{R}_{0}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=1m，導(dǎo)軌左端所接的電阻R=1Ω，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，ab在外力作用下以v=2m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的電阻為r=1Ω，其它電阻不計(jì)．求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體電流的大�。�
（2）金屬棒所受安培力的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計(jì)，定值電阻R=2Ω，固定在導(dǎo)體框架上．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體框平面向上，一根質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開(kāi)始沿框架運(yùn)動(dòng)．求：
（1）導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度v為多少？
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到V1=4m/s時(shí)，加速度的大��？
（3）若導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)這一過(guò)程中滑行的位移為20米，求此過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量q為多少？電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多少？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

13．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．重力加速度g取10m/s2．試求：
時(shí)間t（s）00.10.20.30.40.50.60.70.8
下滑距離s（m）00.10.30.71.42.12.83.54.2
（1）當(dāng)t=0.7s時(shí)，重力對(duì)金屬棒ab做功的功率；
（2）金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的0.6s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到t=0.5s的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)金屬棒ab的電荷量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

14．一列火車總質(zhì)量m=5×105kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=6×105W，在軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力Ff是車重的0.01倍（取g=10m/s2）．
（1）求列車在水平軌道上行駛的最大速度；
（2）在水平軌道上，發(fā)動(dòng)機(jī)以恒定功率P工作，求當(dāng)行駛速度為v1=1m/s和v2=10m/s時(shí)，列車的瞬時(shí)加速度a1、a2的大�。�

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