如右圖所示,AB、CD為兩個平行的、不計電阻的水平光滑金屬導(dǎo)軌,處在方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.AB、CD的間距為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻.質(zhì)量為m長為L且不計電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動系統(tǒng).開始時,彈簧處于自然長度,導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0,經(jīng)過一段時間,導(dǎo)體棒MN第一次運動到最右端,這一過程中AC間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則(  )

A.初始時刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為
B.從初始時刻至導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最左端的過程中,整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為2Q/3
C.當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時,彈簧具有的彈性勢能為-2Q
D.當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到初始位置時,AC間電阻R的熱功率為
C
初始時刻由E=BLv0、I=及F=BIL可解得F=,A錯誤;由于導(dǎo)體棒往復(fù)運動過程中機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為焦耳熱,故從開始到第一次到達(dá)最左端過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q′大于從左端運動到平衡位置產(chǎn)生的焦耳熱,即Q′>×2Q,B錯誤;由能量守恒可知C正確;當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到平衡位置時,其速度v<v0,AC間電阻的實際熱功率為P=,故D錯誤.
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:單選題

如圖所示,50匝矩形閉合導(dǎo)線框 ABCD 處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B = T 的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積 S = 0.5m2,線框電阻不計。從圖示位置開始計時,線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度 ω="200rad/s" 勻速轉(zhuǎn)動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈接入一只“220V 60W”燈泡,且燈泡正常發(fā)光。下列說法正確的是
A.圖示位置穿過線框的磁通量為零
B.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為
C.變壓器原線圈中電流強(qiáng)度為0.12A
D.線框中電動勢瞬時值表達(dá)式為e = 500cosωt V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如題圖所示,正方形區(qū)域MNPQ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在外力作用下,一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運動,t=0時刻,其四個頂點M’、N’、P’、Q’恰好在磁場邊界中點,下列圖像中能反映線框所受安培力f的大小隨時間t變化規(guī)律的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩光滑平等長直導(dǎo)軌,水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直。已知金屬棒MN能沿導(dǎo)軌自由滑動,導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻R,金屬棒與導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒在恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌向右運動,在以后過程中,能正確表示金屬棒速度v、加速度a、感應(yīng)電動勢E以及通過電阻R的電量q隨時間t變化錯誤的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

繞在鐵芯上的線圈L組成如圖甲所示的閉合回路,在線圈的正下方放置一封閉的金屬環(huán)。線圈的右側(cè)區(qū)域分布著變化的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小按圖乙所示的哪種變化,才能使金屬環(huán)受到向上的吸引力 (   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置,頂端接一電阻R,導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場垂直。將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端拴接,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度為g,如圖所示,F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放,則
A.金屬棒在最低點的加速度小于g
B.回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量
C.當(dāng)彈簧彈力等于金屬棒的重力時,金屬棒下落速度最大
D.金屬棒在以后運動過程中的最大高度一定低于靜止釋放時的高度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖14所示,兩條足夠長的平行長直金屬細(xì)導(dǎo)軌KL、PQ固定于同一水平面內(nèi),它們之間的距離為L,電阻可忽略不計,ab和cd是兩根質(zhì)量皆為m的金屬細(xì)桿,桿與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌良好接觸,并可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動。兩桿的電阻皆為R,桿cd的中點系一輕繩,繩的另一端繞過輕的定滑輪懸掛一質(zhì)量為M的物體,滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計,滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導(dǎo)軌平行.導(dǎo)軌和金屬細(xì)桿都處于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,F(xiàn)兩桿及懸掛物都從靜止開始運動.求:
(1)當(dāng)ab桿及cd桿的速度分別達(dá)到v1和v2時,兩桿加速度的大小各為多少?
(2)最終ab桿及cd桿的速度差為多少(兩桿仍在導(dǎo)軌上運動)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,正方形導(dǎo)線框,每邊長為L,邊的質(zhì)量為m,且質(zhì)量分布均勻,其它邊質(zhì)量不計,導(dǎo)線框的總電阻為R,cd邊與光滑固定轉(zhuǎn)軸相連,線框可繞軸自由轉(zhuǎn)動,整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)將線框拉至水平位置,由靜止開始釋放,經(jīng)時間t,ab邊到達(dá)最低點,此時ab邊的角速度為.不計空氣阻力.求:
(1)在t時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電量q為多少;
(2)在最低點時ab邊受到的安培力大小和方向;
(3)在最低點時ab邊受到ca邊的拉力大。
(4)在t時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為一寬度為L=40cm,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框abcd,每邊電阻相等,4個邊總電阻為R=0.1Ω,沿垂直于磁場方向以速度υ=0.2m/s勻速通過磁場。從ab邊剛進(jìn)入磁場(即ab邊恰與圖中左邊虛線重合)開始計時到cd 邊剛離開磁場(即cd邊恰與圖中右邊虛線重合)的過程中,
(1)規(guī)定a→b→c→d→a方向作為電流的正方向,畫出線框中感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象;
(2)畫出線框ab兩端的電壓Uab隨時間t變化的圖象。
 

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