19.如圖豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌上端連接一定值電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直于軌道面向里,一水平放置的導(dǎo)體棒ef,質(zhì)量為m,棒的兩端分別與ab、cd保持良好接觸,導(dǎo)軌和棒的電阻可忽略不計(jì).當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑經(jīng)一段時(shí)間后,閉合開關(guān)S,則( 。
A.閉合S后棒ef的加速度可能大于g
B.閉合S前棒ef的兩端無電壓,棒的加速度等于g
C.閉合S后棒ef的最終速度隨S閉合時(shí)刻的不同而不同
D.從閉合S到棒ef速度穩(wěn)定的過程中,重力勢(shì)能的減少量可能小于R上產(chǎn)生的焦耳熱

分析 棒沿框架無摩擦下滑,先做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),由于棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),出現(xiàn)感應(yīng)電流,導(dǎo)致棒受到安培力,根據(jù)安培力公式大小,可判定棒的合力,從而確定加速度大小與方向;當(dāng)棒達(dá)到受力平衡時(shí),處于最大速度.在整個(gè)過程中,只有重力與安培力做功,因此棒的機(jī)械能與電路中產(chǎn)生的電能是守恒的.

解答 解:A、當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,對(duì)應(yīng)的安培力若大于重力,則棒加速度方向向上,大小可能大于g,也可能小于g,故A正確;
B、當(dāng)閉合S前棒ef切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則其兩端有電壓,由于不閉合,則沒有感應(yīng)電流,那么加速度仍等于g,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,對(duì)應(yīng)的安培力若大于重力,則棒加速度方向向上,因此棒做減速,導(dǎo)致安培力也減小,從而使加速度也減小,所以直到棒做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)安培力小于重力,則棒繼續(xù)加速,直到勻速直線運(yùn)動(dòng)為至.因此棒達(dá)到穩(wěn)定速度與開關(guān)閉合的先后無關(guān).故C錯(cuò)誤;
D、從閉合S到棒ef速度穩(wěn)定的過程中,重力勢(shì)能的減少量轉(zhuǎn)化為R上產(chǎn)生的焦耳熱與棒的動(dòng)能.故D正確;
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合,其橋梁是安培力,這類問題往往安培力的分析和計(jì)算是關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,空間存在著強(qiáng)度E=2×104N/C,方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.6m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=5×10-3kg、電荷量q=4×10-6C的小球.如圖所示:現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,取g=10m/s2.求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),細(xì)繩的拉力是多少?
(2)若要讓小球完成完整的圓周運(yùn)動(dòng),小球從水平位置釋放時(shí),至少要給小球多大的初速度?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,先后用頻率相同但光強(qiáng)不同的兩束光照射同一個(gè)光電管.若實(shí)驗(yàn)a中的光強(qiáng)大于實(shí)驗(yàn)b中的光強(qiáng),實(shí)驗(yàn)所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線分別以a、b表示,則下列圖中可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.在下列四個(gè)核反應(yīng)方程中,屬于聚變反應(yīng)的是( 。
A.${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{38}^{95}$Sr+${\;}_{54}^{138}$Xe+3${\;}_{0}^{1}$n
B.${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{1}^{1}$H
C.${\;}_{15}^{30}$P→${\;}_{14}^{30}$Si+${\;}_{1}^{0}$e
D.${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,輕質(zhì)絕緣彈簧的下端固定在斜面底端,彈簧軸線ab與斜面平行,帶電小球Q(可視為點(diǎn)電荷)固定在光滑絕緣斜面的M點(diǎn),N點(diǎn)離彈簧上端有一段距離.現(xiàn)將與Q電性相同的帶電小球P(視為點(diǎn)電荷)從光滑絕緣斜面的N點(diǎn)由靜止釋放,設(shè)絕緣彈簧沒有超過彈性限度.則小球P從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中( 。
A.小球P的速度先增大后減小
B.小球P的速度最大時(shí)所受彈簧彈力與庫(kù)侖力的合力為零
C.整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能、彈性勢(shì)能的總和不變
D.小球P所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和等于整個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.斜面傾角θ,斜面長(zhǎng)S,固定在水平地面上,質(zhì)量為m的小物體(看作質(zhì)點(diǎn))放在斜面頂端,物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,從靜止釋放物體m,物體加速下滑到斜面底端時(shí)速度大小為$\sqrt{2gS(sinθ-μcosθ)}$,重力的瞬時(shí)功率為mgsinθ$\sqrt{2gS(sinθ-μcosθ)}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個(gè)合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是( 。
A.小球受重力、繩的拉力和向心力作用
B.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于Lsinθ
C.θ 越大,小球運(yùn)動(dòng)的速度越大
D.θ 越大,小球運(yùn)動(dòng)的周期越小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,在A板附近有一電子由靜止開始向B板運(yùn)動(dòng),則關(guān)于電子到達(dá)B板時(shí)的速率,下列解釋正確的是( 。
A.兩板間距越大,加速的時(shí)間就越長(zhǎng),則獲得的速率越大
B.兩板間距越小,加速的時(shí)間就越長(zhǎng),則獲得的速率不變
C.兩板間距越大,加速的時(shí)間就越長(zhǎng),則獲得的速率不變
D.兩板間距越小,加速的時(shí)間越短,則獲得的速率越小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖甲所示的變壓器電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示,原、副線圈電路中電阻R1=R2=10Ω,下列說法正確的是( 。
A.流經(jīng)R1的電流為$\frac{\sqrt{6}}{2}$AB.R2兩端的電壓為10$\sqrt{5}$V
C.原線圈的輸入電壓有效值為40VD.a、b端輸入電壓有效值為(20$\sqrt{2}$+5$\sqrt{6}$)V

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