精英家教網(wǎng)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向且垂直于導(dǎo)軌平面.導(dǎo)體AC可以貼著光滑豎直長(zhǎng)導(dǎo)軌下滑.設(shè)回路的總電阻恒定為R,當(dāng)導(dǎo)體AC從靜止開始下落后,下面敘述中正確的說(shuō)法有( 。
A、導(dǎo)體下落過程中,機(jī)械能守恒B、導(dǎo)體速度達(dá)最大時(shí),加速度最大C、導(dǎo)體加速度最大時(shí)所受的安培力最大D、導(dǎo)體速度達(dá)最大以后,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R中產(chǎn)生的熱量
分析:導(dǎo)線下落過程中切割磁感線產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流,導(dǎo)線受到豎直向上的安培力,還有豎直向下的重力,下落過程中安培力做負(fù)功,機(jī)械能減小,減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,所以機(jī)械能不守恒;下落時(shí)重力做正功,重力勢(shì)能減小,減小的重力勢(shì)能一部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電能,另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能.
解答:解:A、導(dǎo)體下落時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,導(dǎo)體下落過程中機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)導(dǎo)體棒受到的重力與安培力合力為零時(shí),導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒的速度最大,此時(shí)加速度為零,故B錯(cuò)誤;
C、導(dǎo)體棒剛剛下落的瞬間,導(dǎo)體棒只受到重力作用,此時(shí)加速度最大,安培力為零,故C錯(cuò)誤;
D、導(dǎo)體速度達(dá)到最大后,導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體的動(dòng)能不變,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R中產(chǎn)生的熱量,故D正確;
故選:D.
點(diǎn)評(píng):解答本題時(shí)要注意:在克服安培力做功的題目中,克服安培力做多少功,就產(chǎn)生多少電能;在安培力做正功的題目中安培力做多少做功就消耗多少電能.
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:

如圖所示,傾角為θ=30°,寬度為L(zhǎng)=1m的足夠長(zhǎng)的U型平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T且范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,現(xiàn)用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6W的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導(dǎo)棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直).當(dāng)金屬導(dǎo)棒ab移動(dòng)s=2.8m時(shí),獲得穩(wěn)定速度.在此過程中金屬導(dǎo)棒產(chǎn)生的熱量為Q=5.8J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,g取10m/s2).
問:(1)導(dǎo)棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?
(2)導(dǎo)棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)所需時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大導(dǎo)線圈M相連接,要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,則放在導(dǎo)軌中的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩導(dǎo)線圈共面位置)( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng),左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接.導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面斜向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場(chǎng)中.右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場(chǎng)中.質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
3
2
,回路電阻恒為R,若同時(shí)無(wú)初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑s距離時(shí),ab桿才開始運(yùn)動(dòng).(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).
(1)試求ab桿剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的速度v=?
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌P,Q相距L=0.5m,足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg,垂直放在導(dǎo)軌P,Q上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。導(dǎo)軌P、Q與導(dǎo)體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo) 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  當(dāng)從靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)速度v的大。

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計(jì)微粒重力,求v0的大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌P,Q相距L=0.5m,足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg,垂直放在導(dǎo)軌P,Q上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。導(dǎo)軌P、Q與導(dǎo)體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo) 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  當(dāng)從靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)速度v的大?

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計(jì)微粒重力,求v0的大。

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