8.如圖所示,水平放置的光滑金屬長導軌MM’和NN'之間接有電阻R,導軌左、右兩區(qū)域分別存在方向相反且與導軌平面垂直的勻強磁場,設(shè)左、右區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小分別為B1和B2,虛線為兩區(qū)域的分界線.一根阻值也為R的金屬棒ab放在導軌上并與其垂直,導軌電阻不計,若金屬棒ab在恒定外力F的作用下從左邊的磁場區(qū)域距離磁場邊界x處勻速運動到右邊的磁場區(qū)域距離磁場邊界x處,下列說法中正確的是( 。
A.當金屬棒通過磁場邊界時,通過電阻R的電流方向不變
B.當金屬棒通過磁場邊界時,金屬棒受到的安培力反向
C.金屬棒在題設(shè)的運動過程中,通過電阻R的電荷量不等于零
D.金屬棒在題設(shè)的運動過程中,回路中產(chǎn)生的熱量等于2Fx

分析 根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向;根據(jù)左手定則或楞次定律分析安培力方向;根據(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$求解通過電阻R的電量;根據(jù)功能關(guān)系求解熱量.

解答 解:A、當金屬棒通過磁場邊界時,切割的速度方向不變,而磁場反向,根據(jù)右手定則判斷可知通過電阻R的電流方向反向,故A錯誤.
B、當金屬棒通過磁場邊界時,根據(jù)楞次定律可知安培力總要阻礙導體棒與磁場間的相對運動,可知安培力方向一直向左,方向不變,故B錯誤.
C、金屬棒在題設(shè)的運動過程中,回路的磁通量變化量為0,由q=$\frac{△Φ}{R}$知,通過電阻R的電量為零,故C錯誤.
D、由于金屬棒勻速運動,動能不變,根據(jù)功能關(guān)系可知回路中產(chǎn)生的熱量等于2Fx,故D正確.
故選:D

點評 對于切割磁感線情況,關(guān)鍵掌握右手定則、楞次定律,以及經(jīng)驗公式q=$\frac{△Φ}{R}$,能正確分析功能關(guān)系.

練習冊系列答案
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(1)t=1s時,v=0m/s,v=1m/s.
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A.通過電阻R的電流方向為由N到Q
B.ab棒的最大速度為$\frac{3FR}{4{B}^{2}{L}^{2}}$
C.電阻R消耗的最大功率為$\frac{9{F}^{2}R}{16{B}^{2}{L}^{2}}$
D.ab棒速度為v0時的加速度大小為$\frac{3F}{4m}$-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{2mR}$

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3.物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽.比賽路徑如圖所示,賽車從起點A出發(fā),沿水平直線軌道運動L后,出B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝.已知賽車質(zhì)量m=0.1kg,通電后可以產(chǎn)生恒定的牽引力作用,進入豎直圓軌道前受到的阻力值為0.3N,隨后在運動中受到的阻力均可不計.圖中L=10.00m,R=0.30m,h=1.25m,S=1.50m.當賽車到B點時關(guān)閉電動機,要使賽車完成比賽,問:
(1)賽車在B點的速度至少多大?
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13.以下說法中正確的是( 。
A.物體的形狀發(fā)生變化,重心的位置一定改變
B.當物體速度為零時,物體一定處于平衡狀態(tài)
C.存在摩擦力的接觸面間一定存在彈力
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20.(1)假設(shè)剎車時,汽車立即做加速度大小為a的勻減速直線運動至停止,請你用學過的知識寫出剎車痕跡的長度x與剎車前車速v的函數(shù)關(guān)系式.
(2)若已知某次交通事故中汽車剎車時的剎車距離與剎車前的車速關(guān)系滿足圖示關(guān)系.交通警察要根據(jù)碰撞后兩車的損害程度(與車子結(jié)構(gòu)相關(guān))、位移及轉(zhuǎn)動情形等來估算碰撞時的車速,同時還要根據(jù)剎車痕跡判斷碰撞前司機是否剎車及剎車前的車速.若估算出碰撞時汽車的速度為45km/h,碰撞前的剎車痕跡長為20m,則汽車原來的車速是多少?

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17.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源,打點的時間間隔用△t表示.在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”.

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②按住小車,在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼.
③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點列的紙袋,在紙袋上標出小車中砝碼的質(zhì)量m.
④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復步驟③.
⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5個間隔標注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點的間距s1,s2,….求出與不同m相對應(yīng)的加速度a.
⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標$\frac{1}{a}$為縱坐標,在坐標紙上做出$\frac{1}{a}-m$關(guān)系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則$\frac{1}{a}$與m處應(yīng)成線性關(guān)系(填“線性”或“非線性”).
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本實驗中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量.
(ⅱ)設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3.a(chǎn)可用s1、s3和△t表示為a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{50△{t}^{2}}$,圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況,由此求得加速度的大小a=1.15_m/s2.(加速度的計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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18.下列敘述中,關(guān)于力和運動關(guān)系的正確的觀點是( 。
A.力是維持物體運動的原因
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C.力是產(chǎn)生運動的原因
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