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【題目】如圖所示，固定在水平面上的光滑平行金屬導軌，間距為L，右端接有阻值R的電阻，空間存在方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場。一質量為m、電阻為r的導體棒ab與固定彈簧相連，放在導軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，給導體棒水平向右的初速度v0，導體棒開始沿導軌往復運動，在此過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。已知R=3r，不計導軌電阻，則下列說法中正確的是

A. 導體棒開始運動的初始時刻受到的安培力向左

B. 導體棒開始運動的初始時刻導體棒兩端的電壓U＝BLv0

C. 導體棒開始運動后速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能Ep＝mv

D. 導體棒最終會停在初始位置，在導體棒整個運動過程中，電阻R上產生的焦耳熱為

【答案】AD

【解析】根據右手定則判斷出初始時刻感應電流的方向，再根據左手定則判斷出安培力的方向；由和歐姆定律求解導體棒兩端的電壓；導體棒運動過程中，產生電能，根據功能關系分析導體棒開始運動后速度第一次為零時系統(tǒng)的彈性勢能；根據能量守恒求解在金屬棒整個運動過程中，電阻R上產生的焦耳熱．導體棒開始運動的初始時刻，由右手定則判斷可知：ab中產生的感應電流方向從a→b，由左手定則判斷得知ab棒受到的安培力向左，故A正確．導體棒開始運動的初始時刻，ab棒產生的感應電勢為．由于，所以導體棒兩端的電壓，故B錯誤；由于導體棒運動過程中產生熱能，所以導體棒開始運動后速度第一次為零時，根據能量守恒定律得知：系統(tǒng)的彈性勢能小于，故C錯誤；金屬棒最終會停在初始位置，在金屬棒整個運動過程中，動能全部轉化為焦耳熱，電阻R上產生的焦耳熱，故D正確．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為0.02m2、內阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉動，轉動的角速度為100rad/s，勻強磁場的磁感應強度為T。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻R＝50Ω，電表均為理想交流電表。當線圈平面與磁場方向平行時開始計時。求：

(1)線圈中感應電動勢的表達式；

(2)由圖示位置轉過30°角的過程產生的平均感應電動勢；

(3)當原、副線圈匝數比為2：1時，求電阻R上消耗的功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2014廣東理綜，36) 如圖所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6L.兩板間存在兩個方向相反的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN為理想分界面，Ⅰ區(qū)的磁感應強度為B0，方向垂直紙面向外．A1、A2上各有位置正對的小孔S1、S2，兩孔與分界面MN的距離均為L.質量為m、電荷量為＋q的粒子經寬度為d的勻強電場由靜止加速后，沿水平方向從S1進入Ⅰ區(qū)，并直接偏轉到MN上的P點，再進入Ⅱ區(qū)，P點與A1板的距離是L的k倍，不計重力，碰到擋板的粒子不予考慮．

(1)若k＝1，求勻強電場的電場強度E；

(2)若2<k<3，且粒子沿水平方向從S2射出，求出粒子在磁場中的速度大小v與k的關系和Ⅱ區(qū)的磁感應強度B與k的關系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內用水銀封閉一段長為26 cm、溫度為7℃的空氣柱，左、右兩管水銀面高度差為36 cm，外界大氣壓為76 cmHg。若給左管的封閉氣體加熱，使管內氣柱長度變?yōu)?0 cm，則此時左管內氣體的溫度為多少攝氏度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，邊界的寬度為s，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的v－t圖象(其中OA、BC、DE相互平行)．已知金屬線框的邊長為L(L〈s)、質量為m，電阻為R，當地的重力加速度為g，圖象中坐標軸上所標出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量。(下落過程中bc邊始終水平)根據題中所給條件，以下說法正確的是( )

A. t2是線框全部進入磁場瞬間，t4是線框全部離開磁場瞬間

B. 從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應電流所做的功為mgs

C. v1的大小可能為

D. 線框離開磁場過程中流經線框橫截面的電荷量比線框進入磁場過程中流經線框橫截面的電荷量多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“探究兩物體作用前后動量是否守恒”的實驗裝置示意圖．已知a、b小球的質量分別為ma、mb，半徑分別是ra、rb，圖中P點為單獨釋放a球的平均落點，M、N是a、b小球碰撞后落點的平均位置．

(1)本實驗必須滿足的條件是________．

A．斜槽軌道必須是光滑的

B．斜槽軌道末端的切線水平

C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

D．入射球與被碰球滿足ma＝mb，ra＝rb

(2)為了判斷動量守恒，需要測量OP間的距離x1，則還需要測量的物理量有________、________(用相應的文字和字母表示)．

(3)如果動量守恒，須滿足的關系式是________(用測量物理量的字母表示)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2016·山東德州二模)(多選)如圖所示，在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導軌MN、PQ，電阻忽略不計，導軌間距離為L，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面。質量均為m的兩根金屬a、b放置在導軌上，a、b接入電路的電阻均為R。輕質彈簧的左端與b桿連接，右端固定。開始時a桿以初速度v0向靜止的b桿運動，當a桿向右的速度為v時，b桿向右的速度達到最大值vm，此過程中a桿產生的焦耳熱為Q，兩桿始終垂直于導軌并與導軌接觸良好，則b桿達到最大速度時( )

A．b桿受到彈簧的彈力為

B．a桿受到的安培力為

C．a、b桿與彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少量為Q

D．彈簧具有的彈性勢能為mv－mv2－mv－2Q

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計的粗糙金屬導軌平行固定放置，間距d=0.5 m，右端通過導線與阻值為1 Ω的小燈泡連接。在矩形CDMN區(qū)域內有豎直向上的勻強磁場，CN長L=2 m，CDMN區(qū)域內磁場的磁感應強度大小B0隨時間t變化的關系如圖乙所示。在t=0時，一質量為2 kg、阻值不計的金屬棒在水平向右拉力F的作用下從AB位置由靜止開始沿導軌向右運動，在金屬棒從AB位置運動到MN位置的過程中，小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化，已知拉力F的功率保持恒定，金屬棒與導軌間的動摩擦因數為0.05，金屬棒始終與軌道垂直，且與導軌接觸良好，重力加速度g=10 m/s2。求：

(1)小燈泡亮度不變時通過小燈泡的電流大��；

(2)金屬棒從AB位置運動到MN位置的過程中小燈泡的總發(fā)熱量；

(3)金屬棒從AB位置運動到MN位置的過程中金屬棒與導軌間因摩擦產生的熱量及拉力F做的總功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用半導體材料可以制成(　　)

A. 標準電阻

B. 熱敏電阻

C. 光敏電阻

D. 溫度報警器

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