如圖,有一寬為L足夠長的光滑水平平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌處于豎直向上勻強(qiáng)磁場中,垂直導(dǎo)軌靜止放有兩根相同的金屬棒,每根棒質(zhì)量均為M,t =0時刻開始,給金屬棒1一水平向右的外力,使金屬棒1在很短時間內(nèi)達(dá)到速度v0,之后保持v0不變. 此時棒1成為了一個最簡單的發(fā)電機(jī),而棒2成為了一個簡單電動機(jī),已知t = t0時刻,金屬棒2也達(dá)到一個穩(wěn)定的速度,且此過程中導(dǎo)體棒2產(chǎn)生焦耳熱為Q,則
A.棒2的穩(wěn)定速度也為v0
B.作用于棒2的安培力做正功,做的功W ="Q"
C.外力做功為
D.作用于棒1的安培力做負(fù)功,產(chǎn)生電能E=
AD

試題分析:棒2受到向右的安培力作用下做加速運(yùn)動,直到兩者共速時,回路中的磁通量不再發(fā)生變化,感應(yīng)電動勢為零,則感應(yīng)電流為零,棒2受到的安培力為零,此時棒2的速度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),選項(xiàng)A 正確;作用于棒2的安培力做正功,做的功,選項(xiàng)B錯誤;由能量守恒定律可知,此過程中外力做功為,選項(xiàng)C錯誤;作用于棒1的安培力方向向左,所以做負(fù)功,產(chǎn)生電能等于兩個棒上的焦耳熱與棒2的動能之和,即E=,選項(xiàng)D 正確。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為m,遮光片兩條豎邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)處有一光電門,測得遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t,用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A、B兩點(diǎn)間的距離.將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時的瞬時速度,用g表示重力加速度.完成下列填空和作圖:
 
(1)若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放,則在滑塊從A運(yùn)動至B的過程中,滑塊、遮光片組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為△EP=______.動能的增加量表示為△Ek=______.在滑塊運(yùn)動過程中若機(jī)械能守恒,則與s的關(guān)系式為=______.
(2)多次改變光電門的位置,每次均令滑塊自同一點(diǎn)(A點(diǎn))下滑,測量相應(yīng)的s與t值,結(jié)果如下表所示:
1 2 3 4 5
s/m 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
/104s-2 1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在如圖2的坐標(biāo)紙中已經(jīng)描出2、3、4數(shù)據(jù)點(diǎn);請描出第1和第5個數(shù)據(jù)點(diǎn),并根據(jù)5個數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線,求得該直線的斜率:k=______×104m-1?s-2(保留3位有效數(shù)字).實(shí)驗(yàn)中,除了必須測量g、d和h的數(shù)值外,還應(yīng)測量______的數(shù)值,并用上述測量量表達(dá)k0=______,計算出k0的值,然后將k和k0進(jìn)行比較,若其差值在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),則可認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,已知電磁打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期T=0.02s,自由下落的重錘質(zhì)量m=2kg,如圖所示為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后選出的一條紙帶,O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn),A、B、C是在紙帶上選取的三個計數(shù)點(diǎn),AB、BC間各有一個點(diǎn)未畫出.經(jīng)測量得到A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為:s1=23.58cm,s2=32.80cm,s3=43.58cm,

完成以下問題:(本題中的數(shù)值計算,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
①紙帶的______端與重錘連接(填“左”或“右”)
②打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時,重錘的速度vB=______m/s
③從起點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中,重錘的動能的增加量△Ek=______J,重力勢能的減少量△EP=______J(取g=9.8m/s2
④在此實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘重力勢能的減少量總是大于動能的增加量,其主要原因是在重錘下落過程存在阻力作用.可以通過該裝置測定該阻力的大小,設(shè)重錘所受阻力大小Ff恒定,試用題目中所給物理量的符號表示出重錘所受阻力大小Ff=______.(用m、T、g、s1、s2、s3表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為的斜面上,導(dǎo)軌的右端接有電阻R,整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬棒以一定的初速度v0在沿著導(dǎo)軌上滑一段距離L后返回 ,不計導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。下列說法正確的是
A.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中通過R的電量q=
B.導(dǎo)體棒返回時先做勻加速運(yùn)動,最后做勻速直線運(yùn)動
C.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=mv02-mgL
D.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中克服安培力做的功W=(mv02-mgL)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

足夠長的傳送帶以v勻速傳動,一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放于傳送帶上,若小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為,當(dāng)物體與傳送帶相對靜止時所需時間t,求在這過程中轉(zhuǎn)化的內(nèi)能( 。
A.B.C.  D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。不計空氣阻力,在整個上升過程中,物體機(jī)械能隨時間變化關(guān)系是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19分)如圖所示,正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m,每邊電阻相等,總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接正方形線框,另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上,斜面傾角θ=30°,斜面上方的細(xì)線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場,上邊界I和下邊界II都水平,兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平且垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放,且線框在運(yùn)動過程中始終與磁場垂直,cd邊始終保持水平,物體P始終在斜面上運(yùn)動,線框剛好能以v=3m/s的速度進(jìn)入并勻速通過磁場區(qū)域。釋放前細(xì)線繃緊,重力加速度 g=10m/s2,不計空氣阻力。

(1) 線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的過程中,c、d 間的電壓是多大?
(2) 線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大?
(3) 在cd邊剛進(jìn)入磁場時,給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域,在此過程中,力F做功W =0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,光滑的金屬框架abc固定在水平面內(nèi),頂角=53°,金屬框架處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直水平面,t=0時,金屬棒MN受向右的水平拉力F作用,從b點(diǎn)開始沿bc方向以速度v做勻速運(yùn)動,在運(yùn)動過程中MN始終垂直于bc,且與框架接觸良好,框架bc邊和金屬棒MN單位長度的電阻均為r,框架ab邊的電阻忽略不計(sin53°=0.8)。

(1)求t時刻回路中的電流I;
(2)寫出拉力F與桿的位移x的關(guān)系式,并類比v-t圖象求位移的方法,寫出拉力F做的功W與桿的位移x的關(guān)系式;
(3)求時間t內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

下圖是某傳送裝置的示意圖。其中PQ為水平的傳送帶,傳送帶長度L=6m,與水平地面的高度為H=5m。MN是光滑的曲面,曲面與傳送帶相切于N點(diǎn),現(xiàn)在有一滑塊質(zhì)量為m=3kg從離N點(diǎn)高為h=5m處靜止釋放,滑塊與傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0.3.重力加速度為g=10m/s2。

(1)滑塊以多大的速度進(jìn)入傳送帶?
(2)若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,請求出滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q與傳送帶的速度v的大小關(guān)系,并作出Q與v的圖象。
(3)若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,請求出物體從Q點(diǎn)拋出后距Q點(diǎn)的水平的距離與傳送帶的速度的關(guān)系。(認(rèn)為滑塊以水平速度離開傳送帶)

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同步練習(xí)冊答案