一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行,導(dǎo)軌平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,如圖所示.磁場垂直斜面向上,導(dǎo)軌與桿的電阻不計,金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端.則在此過程中(   )
A.向上滑行的時間大于向下滑行的時間
B.電阻R上產(chǎn)生的熱量向上滑行時大于向下滑行時
C.通過電阻R的電荷量向上滑行時大于向下滑行時
D.桿a、b受到的磁場力的沖量向上滑行時大于向下滑行時
B

試題分析:由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知:導(dǎo)體棒上滑時的速度總大于下滑時通過同一位置的速度,即上滑過程中導(dǎo)體棒的平均速度大,時間短,選項A錯誤.又因上滑過程中平均安培力大,克服安培力做功多,所以上滑過程中R上產(chǎn)生的熱量比下滑過程中多,選項B正確.而安培力的沖量·Δt=BILΔt=B·l·Δt=,所以安培力的沖量大小相等,電荷量Q=I·Δt=相等,選項CD錯誤.
點評:本題考查了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的常見電量的計算方法。在計算中要注意不能通過有效值計算電量。
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:計算題

(15分)如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強磁場,磁場方向水平向里,磁場高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長之比為5:1,高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當(dāng)AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0,在DC邊剛進入磁場前的一段時間內(nèi),線框做勻速運動。求:
(1)DC邊剛進入磁場時,線框的加速度;
(2)從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中,線框損失的機械能和重力做功之比;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為的斜面上,下端接有固定電阻和金屬棒cd,它們的電阻均為R。兩根導(dǎo)軌間寬度為L,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌面向上。質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上,在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下,沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑,而金屬棒cd保持靜止。以下說法正確的是 
A.金屬棒ab中的電流為
B.作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零
C.金屬棒cd的質(zhì)量為
D.金屬棒ab克服安培力做功等于整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場.若第一次用0.3 s拉出,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2,則 W1  W2,q1  q2 (填大于、等于或小于 )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上,導(dǎo)軌上端連接一個定值電阻.導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并良好接觸.斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi),存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場.現(xiàn)對a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力,使它沿導(dǎo)軌勻速向上運動,此時放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止.當(dāng)a棒運動到磁場的上邊界PQ處時,撤去拉力, a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運動一小段距離后再向下滑動,此時b棒已滑離導(dǎo)軌.當(dāng)a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時,又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運動.已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R,b棒的質(zhì)量為m,重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計.求:

(1)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動的過程中,a棒中的電流強度Ia與定值電阻R中的電流強度IR之比;
(2)a棒質(zhì)量ma;
(3)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動時所受的拉力F.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有一個U型導(dǎo)線框,NMPQ水平放置在磁感強度B=0.1T的勻強磁場里,磁感線與線框平面垂直,導(dǎo)線MN和PQ足夠長,間距為0.4m,放在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為10g,電阻為1,線框中接有電阻R=3,其它部分電阻不計,若ab在外力作用下以速度向右勻速運動(不考慮摩擦)求:

(1)a、b兩端的電壓多大?
(2)當(dāng)撤去外力后,電路中能產(chǎn)生多少熱量?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平放置的導(dǎo)體框架,寬L=0.5 m,接有電阻R=0.3Ω,整個裝置處于垂直框架平面向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4 T.一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上,并能無摩擦地在框架上滑動,已知導(dǎo)體棒ab的電阻為,框架的電阻均不計.當(dāng)ab以v=5.0 m/s的速度向右勻速滑動時,求:

(1)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)維持導(dǎo)體棒ab做勻速運動的外力F的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一水平放置的光滑平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿,導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌的一端連接一阻值為R的電阻,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿一個水平向右的初速度,讓其自由滑行,導(dǎo)軌足夠長,則金屬桿滑行過程所受安培力F、運動速度v、加速度a、位移x大致圖像正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

半徑為a的右端開口的導(dǎo)體圓環(huán)水平固定放置,整個區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一根直導(dǎo)體桿CD在圓環(huán)上以速度做勻速直線運動,圓環(huán)和導(dǎo)體桿單位長度電阻均為R0。當(dāng)導(dǎo)體桿剛好運動到圓環(huán)的圓心位置時,求:

(1)導(dǎo)體桿上產(chǎn)生的電動勢E
(2)導(dǎo)體桿所受到的安培力大小

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同步練習(xí)冊答案