13.如圖所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌光滑且電阻不計.勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸.t=0時,電容器上極板帶正電,將開關(guān)S閉合.若分別用U、q、i和v表示電容器兩端的電壓、電容器所帶的電荷量、棒中的電流和棒的速度.則下列圖象中正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 將開關(guān)S閉合,電容器放電后會在電路中產(chǎn)生電流,導(dǎo)體棒有電流后會受到安培力的作用加速運動,導(dǎo)體棒將切割磁感線,產(chǎn)生反電動勢,回路中電流減小,安培力減小,加速度減小,當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于電容器的電壓時,回路中電流為零,導(dǎo)體棒不再受安培力,將做勻速運動.

解答 解:將開關(guān)S閉合,電容器放電后會在電路中產(chǎn)生放電電流.導(dǎo)體棒有電流后會受到安培力的作用而加速運動.
導(dǎo)體棒切割磁感線,產(chǎn)生反電動勢,隨著速度增大,感應(yīng)電動勢E=Blv增大,回路中電流減小,安培力F=BIL減小,加速度減小,當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于電容器的電壓時,回路中電流為零,導(dǎo)體棒不再受安培力,將做勻速運動.
AB、當(dāng)棒勻速運動后,棒因切割磁感線有電動勢,所以電容器兩端的電壓能穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值,即電容器的電量應(yīng)穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值(不會減少到0).這時電容器的電壓等于棒的電動勢數(shù)值,棒中無電流,故A、B錯誤.
C、通過棒的電流是按指數(shù)遞減的,故i-t是曲線.故C正確.
D、導(dǎo)體棒先做加速度減小的變加速運動.由于電容器放電產(chǎn)生電流使得導(dǎo)體棒受安培力運動,而導(dǎo)體棒運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢會給電容器充電.當(dāng)充電和放電達(dá)到一種平衡時,導(dǎo)體棒做勻速運動.故v-t圖象是曲線后是直線.故D錯誤.
故選:C.

點評 解決本題的關(guān)鍵要正確分析導(dǎo)體棒的運動情況,抓住導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是反電動勢,分析電流的變化,從而判斷安培力的變化.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.某科技創(chuàng)新小組在小制作中需要1.00Ω的定值電阻.由于實驗室沒有合適的電阻,他們打算用一段導(dǎo)線代替.他們在實驗室找到了兩圈長度均為100.00m的粗細(xì)均勻的導(dǎo)線圈a、b,他們用螺旋測微器測出b線圈導(dǎo)線的直徑和用多用電表“R×100”檔粗測b線圈的總電阻示數(shù)如圖甲、乙所示.

(1)導(dǎo)線b的直徑d=0.239mm;由多用電表得線圈b的總電阻約為Rb=2400Ω
(2)接著測出線圈a、b的U-I圖象如圖丙所示,實驗室提供如下器材可選:
A.電流表A1(600mA,1.0Ω );
B.電流表A2(40m A,10.0Ω);
C.電壓表V1(3V,6kΩ); 
D.電壓表V250V,20kΩ);
E.滑動變阻器R1 (100Ω,1.0A);
F.滑動變阻器R2(10Ω,2A);
G.直流電源E (50V,0.05Ω);
H.開關(guān)一個,帶夾子的導(dǎo)線若干.
以上器材中,要求實驗測b線圈的伏安特性曲線,且在實驗時需測出多組有關(guān)數(shù)據(jù)和盡可能高的測量精度.電流表選用:B;電壓表選用:D;滑動變阻器選用:E.(只填儀器前的字母代號).請在圖丁的方框中畫出實驗的電路圖.
(3)最后,他們決定用線圈a的一段導(dǎo)線來替代1.00Ω的電阻,他們應(yīng)將長度L=0.2m的導(dǎo)線接入電路.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為$\frac{q}{m}$的負(fù)離子體以相同速率v0(較大),由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場,則下列說法正確的是(不計重力)( 。
A.離子飛出磁場時的動能一定相等
B.離子在磁場中運動半徑一定相等
C.由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長
D.沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.用電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源對一直流電動機(jī)供電,如果電動機(jī)的輸出功率是電源總功率的70%,流過電動機(jī)的電流為I,則電動機(jī)的內(nèi)阻為( 。
A.$\frac{0.7E}{I}-r$B.$\frac{0.7E}{I}+r$C.$\frac{0.3E}{I}-r$D.$\frac{0.3E}{I}+r$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖甲所示,在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場,電場方向豎直向上,電場強(qiáng)度E=40N/C,在y軸左側(cè)區(qū)域內(nèi)有足夠大的瞬時磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,15πs后磁場消失,選定磁場方向垂直紙面向里為正方向.在y軸右側(cè)區(qū)域內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強(qiáng)磁場,分布在一個半徑為r=0.3m的圓形區(qū)域內(nèi)(圖中未畫出),且圓形區(qū)域的邊界與y軸相切,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.8T.t=0時刻,一質(zhì)量為m=8×10-4kg、電荷量q=2×10-4C的帶正電微粒從x軸上xp=-0.8m處的P點以速度v=0.12m/s沿x軸正方向發(fā)射.(重力加速度g取10m/s2

(1)求微粒在第二象限運動過程中與y軸、x軸的最大距離;
(2)若微粒穿過y軸右側(cè)圓形磁場時,速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大,求此圓形磁場的圓心坐標(biāo)(x,y);
(3)求微粒穿過y軸右側(cè)圓形磁場所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.下列說法正確的是(  )
A.陽光下看到細(xì)小的塵埃飛揚(yáng),是固體顆粒在空氣中做布朗運動
B.壓縮氣體需要做功,說明氣體分子間存在斥力
C.晶體熔化過程中,吸收的熱量全部用來破壞空間點陣,增加分子勢能,而分子平均動能卻保持不變,所以晶體有固定的熔點
D.兩個分子甲和乙相距較遠(yuǎn)(此時它們之間的作用力可以忽略),設(shè)甲固定不動,乙逐漸向甲靠近,直到不能再靠近,在整個移動過程中分子力先增大后減小,分子勢能先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.兩個中子和一個質(zhì)子能結(jié)合成一個氚核,該核反應(yīng)方程式為:210n+11H→31H;已知中子的質(zhì)量是m1,質(zhì)子的質(zhì)量是m2,氚核的質(zhì)量是m3,光在真空的速度為c,氚核的比結(jié)合能的表達(dá)式為$\frac{△E}{3}$=$\frac{(2{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}){C}^{2}}{3}$.

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2.如圖所示的均勻玻璃管中用水銀封閉的一段氣柱,設(shè)大氣壓強(qiáng)為76cmHg,求封閉氣體A的壓強(qiáng).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.聲波在鋼鐵中傳播的速度遠(yuǎn)大于在空氣中傳播的速度.則當(dāng)聲波由鋼鐵傳到空氣中時( 。
A.f變小,λ變大B.λ變小,f變大C.f不變,λ變大D.λ變小,f不變

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同步練習(xí)冊答案