如圖所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置。今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)其通過(guò)位置a、b時(shí),速率分別為va、vb,到位置c時(shí)棒剛好靜止,設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a到b與b到c的間距相等,則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個(gè)過(guò)程中(    )
A.回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等
B.棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等
C.安培力做功相等
D.通過(guò)棒橫截面的電量相等
D

試題分析:金屬棒受到的安培力:,金屬棒受到的安培力水平向左,金屬棒在安培力作用下做減速運(yùn)動(dòng),速度v越來(lái)越小,導(dǎo)體棒克服安培力做功,把金屬棒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,由于ab間距離與bc間距離相等,安培力F從a到c逐漸減小,由定性分析可知,從a到b克服安培力做的功比從b到c克服安培力做的功多,因此在a到b的過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能多,故A錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤;金屬棒PQ在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的合力是安培力,由牛頓第二定律得:,由于v減小,所以金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,加速度逐漸減小,故B錯(cuò)誤;金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電路產(chǎn)生的感應(yīng)電荷量,從a到b的過(guò)程中與從b到c的過(guò)程中,回路面積的變化量△S相等,B、R相等,因此,通過(guò)棒橫截面積的電荷量相等,故D正確;所以選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:計(jì)算題

(18)如圖所示,光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線,線的一端系一質(zhì)量為3m的重物,另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,開(kāi)始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處,將重物由靜止釋放,當(dāng)重物下降h時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,(忽略所有摩擦,重力加速度為g),求:

(1)電阻R中的感應(yīng)電流方向;
(2)重物勻速下降的速度v;
(3)重物從釋放到下降h的過(guò)程中,電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR;
(4)若將重物下降h時(shí)的時(shí)刻記作t=0,速度記為v0,從此時(shí)刻
起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時(shí)間t變化(寫出B與t的關(guān)系式)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)繞圓心軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓盤,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于圓盤平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓盤中心和圓盤邊緣通過(guò)電刷與螺線管相連,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示,則下述結(jié)論中正確的是
A.圓盤上的電流由圓心流向邊緣
B.圓盤上的電流由邊緣流向圓心
C.金屬圓盤上各處電勢(shì)相等
D.螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng),F(xiàn)端為N極

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒質(zhì)量均為m="0.02" kg,電阻均為R="0.1" Ω,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),而棒cd恰好能夠保持靜止.取g="10" m/s2,問(wèn):

(1)通過(guò)棒cd的電流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每產(chǎn)生Q="0.1" J的熱量,力F做的功W是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分).如圖所示,水平面上有一個(gè)動(dòng)力小車,在動(dòng)力小車上豎直固定著一個(gè)長(zhǎng)度L1、寬度L2的矩形線圈,線圈匝線為n,總電阻為R,小車和線圈的總質(zhì)量為m,小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受摩擦力為f。小車最初靜止,線圈的右邊剛好與寬為d(d﹥L1)的有界磁場(chǎng)的左邊界重合。磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,F(xiàn)控制動(dòng)力小車牽引力的功率,讓它以恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng),線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后,開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),直至完全離開(kāi)磁場(chǎng),整個(gè)過(guò)程中,牽引力的總功為W。

(1)求線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,感應(yīng)電流的最大值和通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量。
(2)求線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱。
(3)寫出整個(gè)過(guò)程中,牽引力的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系式。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)剛性的矩形銅制線圈從高處自由下落,進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,然后穿出磁場(chǎng)區(qū)域繼續(xù)下落,已知磁場(chǎng)區(qū)域的高度大于線圈的高度,則下列判斷中正確的是
A.若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是減速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)也是減速運(yùn)動(dòng)
B.若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是減速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)是加速運(yùn)動(dòng)
C.若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是勻速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)也是勻速運(yùn)動(dòng)
D.若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是加速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)也是加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩條足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直固定放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),其間距為L(zhǎng)=2m。在兩導(dǎo)軌之間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向垂直導(dǎo)軌所在的豎直面水平向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m1=2kg,金屬棒cd的質(zhì)量為m2=1kg,ab和cd都與導(dǎo)軌垂直放置,且其長(zhǎng)度剛好都和導(dǎo)軌寬度相同,ab和cd的電阻之和為R=1Ω。開(kāi)始時(shí)使ab和cd都靜止。當(dāng)ab棒在豎直面向上的外力作用下,以加速度大小為a1=1m/s2沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向上開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終和導(dǎo)軌垂直,且和導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求:

(1)當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2=2m/s2時(shí),作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率;
(2)當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí),作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ,間距為L。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器,電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒,棒可沿導(dǎo)軌下滑,且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑,求:

(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系;
(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一對(duì)平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距=1.0 m,左端接有阻值R=1.0Ω的電阻,一質(zhì)量m=0.2 kg,電阻忽略不計(jì)的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T,棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)用功率恒為6W的牽引力F使棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)(棒MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸),當(dāng)電阻R產(chǎn)生熱量Q =" 5.8" J時(shí)獲得穩(wěn)定速度,此過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電量q =" 2.8" C(g取10m/s2),求:

(1)棒MN達(dá)到的穩(wěn)定速度多大?
(2)棒MN從靜止開(kāi)始到穩(wěn)定速度的時(shí)間是多少?

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