【題目】如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,處在方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,AB間距為L(zhǎng),左右兩端均接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動(dòng)系統(tǒng).開(kāi)始時(shí),彈簧處于自然長(zhǎng)度,導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0 , 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端,這一過(guò)程中AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則( )

A.初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為
B.從初始時(shí)刻至棒第一次到達(dá)最左端的過(guò)程中,整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為
C.當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能為 mv02﹣2Q
D.當(dāng)棒再一次回到初始位置時(shí),AB間電阻的熱功率為

【答案】A,C
【解析】解:A、由F=BIL、I= ,R= R,得初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為 FA= ,故A正確;

B、MN棒第一次運(yùn)動(dòng)至最右端的過(guò)程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q,回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q.由于安培力始終對(duì)MN做負(fù)功,產(chǎn)生焦耳熱,棒第一次達(dá)到最左端的過(guò)程中,棒平均速度最大,平均安培力最大,位移也最大,棒克服安培力做功最大,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于 2Q= ,故B錯(cuò)誤;

C、MN棒第一次運(yùn)動(dòng)至最右端的過(guò)程中AC間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q,回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q.由能量守恒定律得: mv02=2Q+EP,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP= ﹣2Q,故C正確;

D、由于回路中產(chǎn)生焦耳熱,棒和彈簧的機(jī)械能有損失,所以當(dāng)棒再次回到初始位置時(shí),速度小于v0,棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E<BLv0,由電功率公式P= 知,則AB間電阻R的功率小于 ,故D錯(cuò)誤;

故選:AC.

【考點(diǎn)精析】掌握安培力是解答本題的根本,需要知道安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零.

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:

【題目】如圖甲,一帶電物塊無(wú)初速度地放上皮帶輪底端,皮帶輪以恒定大小的速率沿順時(shí)針傳動(dòng),該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,物塊由底端E運(yùn)動(dòng)至皮帶輪頂端F的過(guò)程中,其v-t圖像如圖乙所示,物塊全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為45 s,關(guān)于帶電物塊及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法正確的是

A. 該物塊帶負(fù)電

B. 皮帶輪的傳動(dòng)速度大小一定為lms

C. 若已知皮帶的長(zhǎng)度,可求出該過(guò)程中物塊與皮帶發(fā)生的相對(duì)位移

D. 2s45s內(nèi),物塊與皮帶仍可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直圓筒是固定不動(dòng)的,粗筒橫截面積是細(xì)筒的3倍,細(xì)筒足夠長(zhǎng)。粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有一定質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體),氣柱長(zhǎng)L=20 cm;钊A上方的水銀深H=15 cm,兩活塞的重力及與筒壁間的摩擦不計(jì),用外力向上托住活塞B使之處于平衡狀態(tài),水銀面與粗筒上端相平。現(xiàn)使活塞B緩慢上移,直至水銀的1/3被推入細(xì)筒中,求活塞B上移的距離。(設(shè)在整個(gè)過(guò)程中氣柱的溫度不變,大氣壓強(qiáng)P0相當(dāng)于75 cm的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下,有一正離子恰能以速率v沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域,則( )

A.若電子以速率v從右向左飛入,電子也沿直線運(yùn)動(dòng)
B.若電子以速率v從右向左飛入,電子將向上偏轉(zhuǎn)
C.若電子以速率v從右向左飛入,電子將向下偏轉(zhuǎn)
D.若電子以速率v從左向右飛入,電子將向下偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上,有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正、負(fù)離子,從O點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng)中,射入方向均與邊界成θ角.若不計(jì)重力,關(guān)于正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是( )

A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同
B.運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同
C.重新回到邊界的速度大小和方向都相同
D.重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,A為小車,B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,C為裝有砂的砂桶,D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)?/span>F等于砂和砂桶的總重力,小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得.

1)如圖乙所示實(shí)驗(yàn)儀器為電火花計(jì)時(shí)器,下列關(guān)于其工作電壓判斷正確的是____

A.交流電源6V B.直流電源6V

C.交流電源220V D.直流電源220V

2)圖丙所示是某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,他在紙帶上取AB、C、D、E、FG7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用電源的頻率為50Hz,用毫米刻度尺測(cè)得:AB=0.60cm,AC=1.60cm,AD=3.00cm,AE=4.80cm,AF=7.00cmAG=9.60cm根據(jù)上圖可知,打下E點(diǎn)時(shí)小車的速度為_______m/s.小車的加速度為______m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

3)另一同學(xué)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖丁,該圖線不通過(guò)原點(diǎn),明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因是____________

4)若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊,將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ,需要測(cè)量的物理量有__________;實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值_______(填).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物體在粗糙的水平面上在水平拉力作用下沿直線運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。從t=0時(shí)刻開(kāi)始,物體的位移x與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系如圖-t所示,圖線與縱橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為0.5m/s和1s,g=10 m/s2,物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間2s,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )

A. 初速度為0.5m/s B. 加速度為0.5m/s2

C. 運(yùn)動(dòng)位移為3m D. 受到的水平拉力大小大小為6N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】據(jù)報(bào)道,我國(guó)的一顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,經(jīng)過(guò)4次變軌控制后,成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道.關(guān)于成功定點(diǎn)后的衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是( )
A.運(yùn)行速度大于7.9 km/s
B.由于太空垃圾對(duì)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的影響,會(huì)使衛(wèi)星的運(yùn)行軌道變低,且線速度變大
C.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等
D.繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲為探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中用沙和沙桶的總重表示小車受到的拉力。

1)在正確操作的情況下,得到圖乙所示的一條紙帶,紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T;B、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離D、E兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離巳測(cè)出,則小車加速度a的表達(dá)式為a________.

2)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出如圖丙所示的a—F圖線,取,由圖線可得小車的質(zhì)量為_______kg

3)圖丙中的圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是_________________.

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同步練習(xí)冊(cè)答案