如圖,MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,其間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌彎曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻.平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處?kù)o止釋放,到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止.已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好.則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中( 。
A.流過(guò)金屬棒的最大電流為
Bd
2gh
2R
B.通過(guò)金屬棒的電荷量為
BdL
R
C.克服安培力所做的功為mgh
D.金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為
1
2
mg(h-μd)

A、金屬棒下滑過(guò)程中,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:mgh=
1
2
mv2,金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度v=
2gh
,金屬棒到達(dá)水平面后做減速運(yùn)動(dòng),剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大,最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,最大感應(yīng)電流I=
E
R+R
=
BL
2gh
2R
,故A錯(cuò)誤;
B、感應(yīng)電荷量q=
.
I
△t=
.
E
R+R
△t=
△Φ
△t
2R
?△t=
△Φ
2R
=
B?Ld
2R
=
Bdl
2R
,故B錯(cuò)誤;
C、金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:mgh-WB-μmgd=0-0,克服安培力做功:WB=mgh-μmgd,故C錯(cuò)誤;
D、克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,電阻與導(dǎo)體棒電阻相等,通過(guò)它們的電流相等,則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱
QR=
1
2
Q=
1
2
WB=
1
2
mg(h-μd),故D正確;
故選:D.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置、足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒ab,ab棒有電阻,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo)軌的一端接一滑動(dòng)變阻器R,電路中還連接理想電表,整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.現(xiàn)使ab以速度υ向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),改變滑動(dòng)變阻器的阻值,則電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的關(guān)系圖線為下面的哪個(gè)圖線?( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

矩形閉合線框原來(lái)處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線框平面垂直,如圖所示,現(xiàn)將導(dǎo)線框向右勻速拉出磁場(chǎng)區(qū)域,在此過(guò)程中,正確的說(shuō)法是( 。
A.線框電阻越大,外力做功越多
B.線框速度越大,外力做功越多
C.線框速度越大,外力做功功率越大
D.線框速度越大,通過(guò)線框某一截面的電量越多

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖一所示,虛線a′b′c′d′內(nèi)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向下.矩形閉合金屬線框abcd以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng).圖二所給出的是金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)的位置,則金屬線框的速度不可能為零的位置是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,M1N1與M2N2是位于同一水平面內(nèi)的兩條平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直,ab與ef為兩根金屬桿,與導(dǎo)軌垂直且可在導(dǎo)軌上滑動(dòng),金屬桿ab上有一伏特表,除伏特表外,其他部分電阻可以不計(jì),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.若ab固定ef以速度v滑動(dòng)時(shí),伏特表讀數(shù)為BLv
B.若ab固定ef以速度v滑動(dòng)時(shí),ef兩點(diǎn)間電壓為零
C.當(dāng)兩桿以相同的速度v同向滑動(dòng)時(shí),伏特表讀數(shù)為零
D.當(dāng)兩桿以相同的速度v同向滑動(dòng)時(shí),伏特表讀數(shù)為2BLv

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

圖中T是繞有兩組線圈的閉合鐵芯,線圈的繞向如圖所示,金屬棒ab可在兩平行的金屬導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌滑行,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,若電流計(jì)中有向上的電流通過(guò),則ab棒的運(yùn)動(dòng)可能是( 。
A.向左勻加速運(yùn)動(dòng)B.向左勻減速運(yùn)動(dòng)
C.向右勻減速運(yùn)動(dòng)D.向右勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

國(guó)慶閱兵時(shí),我國(guó)的轟炸機(jī)在天安門(mén)上空沿水平方向自東向西呼嘯而過(guò).該機(jī)的翼展為12.7米,北京地區(qū)地磁場(chǎng)的豎直分量為4.7×10-5T,該機(jī)飛過(guò)天安門(mén)時(shí)的速度為聲速的0.7倍,求該機(jī)兩翼尖間的電勢(shì)差.那端的電勢(shì)比較高?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

兩光滑水平軌道放置勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng),導(dǎo)軌左端M、P接一定值電阻,金屬棒和導(dǎo)軌電阻均不計(jì),現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉,若保持拉力F恒定,經(jīng)時(shí)間t1后速度為v,金屬棒受到的磁場(chǎng)力為F1,加速度為a1,最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng);若保持拉力的功率不變,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2后,速度為v,金屬棒受到的磁場(chǎng)力為F2,最終也以2v的速度做勻速運(yùn)動(dòng).則( 。
A.t1>t2B.t1=t2C.F1=F2D.F=2F2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,導(dǎo)體桿op可繞軸o沿半徑為r的光滑半圓形框架在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ao間接有電阻R,桿和框架電阻不計(jì),則( 。
A.通過(guò)電阻R中的電流方向由o經(jīng)R到a
B.導(dǎo)體桿o端的電勢(shì)高于p端的電勢(shì)
C.回路中的感應(yīng)電流大小為
Br2ω
R
D.電阻R產(chǎn)生的熱功率為
B2r4ω2
4R

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