如圖所示,固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為L,右端接有阻值為R的電阻,空間存在在方向豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab與固定彈簧相連,放在導(dǎo)軌上.初始時刻,彈簧恰處于自然長度.給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0,導(dǎo)體棒開始沿導(dǎo)軌往復(fù)運動,在此過程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.已知導(dǎo)體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等,不計導(dǎo)軌電阻,則下列說法中正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻受到的安培力向左
B.導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻導(dǎo)體棒兩端的電壓U=BLv0
C.導(dǎo)體棒開始運動后速度第一次為零時,系統(tǒng)的彈性勢能Ep=
1
2
m
v20
D.金屬棒最終會停在初始位置,在金屬棒整個運動過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=
1
4
m
v20


A、導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻,由右手定則判斷可知:ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從a→b,由左手定則判斷得知ab棒受到的安培力向左,故A正確.
B、導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻,ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電勢為E=BLv0.由于r=R,所以導(dǎo)體棒兩端的電壓U=
1
2
E=
1
2
BLv0.故B錯誤.
C、由于導(dǎo)體棒運動過程中產(chǎn)生電能,所以導(dǎo)體棒開始運動后速度第一次為零時,根據(jù)能量守恒定律得知:系統(tǒng)的彈性勢能小于
1
2
m
v20
.故C錯誤.
D、金屬棒最終會停在初始位置,在金屬棒整個運動過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 Q=
1
2
?
1
2
m
v20
=
1
4
m
v20
,故D正確.
故選:AD
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:問答題

如圖所示,間距為l的平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定在兩個豎直面內(nèi),電阻為R、質(zhì)量為m、長為l的相同導(dǎo)體桿ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.在水平光滑導(dǎo)軌間有與水平面成θ、并垂直于ab的勻強磁場;傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度均為B.傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角也為θ,桿cd與傾斜導(dǎo)軌間動摩擦因素為μ.a(chǎn)b桿在水平恒力作用下由靜止開始運動,當(dāng)cd剛要滑動時ab恰達到最大速度.(θ=30、μ=、最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:
(1)此時桿cd中的電流大;
(2)桿ab的最大速度;
(3)若此過程中流過桿ab的電量為q,則cd產(chǎn)生的焦耳熱Q為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成一個完整的正弦曲線形狀,它通過兩個小金屬環(huán)a、b與長直金屬桿導(dǎo)通,在外力F作用下,正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動.桿的電阻不計,導(dǎo)線電阻為R,ab間距離為2L,導(dǎo)線組成的正弦圖形項部或底部到桿距離都是
L
2
.在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強磁場區(qū)域,磁場的寬度為2L,磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運動,在運動過程中導(dǎo)線和桿組成的平面始終與磁場垂直.t=0時刻導(dǎo)線從O點進入磁場,直到全部穿過磁場,外力F所做功為(  )
A.
B2L2v2
R
B.
B2L3v
2R
C.
B2L3v
4R
D.
B2L2v2
4R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,把金屬圓環(huán)勻速拉出磁場,下面敘述正確的是( 。
A.向上拉出和向下拉出所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
B.不管向什么方向拉出,只要產(chǎn)生感應(yīng)電流,方向都是逆時針
C.向右勻速拉出時,感應(yīng)電流大小先變大后變小
D.要將金屬環(huán)勻速拉出,拉力大小要改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,水平面上有一對平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌左端串有一電阻R,金屬桿ab垂直平放在兩導(dǎo)軌上,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,忽略導(dǎo)軌的電阻,但ab桿的質(zhì)量和電阻都不能忽略.現(xiàn)給ab桿施以水平向右的恒力F,在ab桿從靜止開始向右運動過程中,外力F做的功______(選填:“大于”、“等于”或“小于”)整個電路消耗的電功,磁場對ab桿作用力的功率______(選填:“大于”、“等于”或“小于”)電阻R上消耗的電功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L=lm,水平部分處在豎直向下的勻強磁場B1中,傾斜部分與水平方向的夾角為37°,處于垂直于斜面的勻強磁場B2中,兩部分磁場的大小均為0.5T.金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=0.2kg,電阻分別為RMN=0.5Ω和RPQ=1.5Ω.MN置于水平導(dǎo)軌上,與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上,兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.從t=0時刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動,PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài).不計導(dǎo)軌的電阻,水平導(dǎo)軌足夠長,MN始終在水平導(dǎo)軌上運動.求:
(1)t=5s時,PQ消耗的電功率;
(2)t=0~2.0s時間內(nèi)通過PQ棒的電荷量;
(3)規(guī)定圖示F1、F2方向作為力的正方向,分別求出F1、F2隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系;
(4)若改變F1的作用規(guī)律,使MN棒的運動速度v與位移s滿足關(guān)系:v=0.4s,PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上.求MN棒從靜止開始到s=5m的過程中,F(xiàn)1所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,從中性面開始轉(zhuǎn)動180°的過程中,平均感應(yīng)電動勢和最大感應(yīng)電動勢之比為( 。
A.π:2B.2π:1C.π:1D.2:π

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)在勻強磁場中,有一個接有電容器的導(dǎo)線回路,如圖所示,已知電容C="30" μF,回路的長和寬分別為="5" cm,="8" cm,磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加,磁場變化率為5×10-2 T/s.

(1)電容器上下兩極板中哪個板帶正電
(2)電容器的帶電量q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑絕緣水平桌面上有一矩形線圈abcd,當(dāng)線圈進入一個有明顯邊界的勻強磁場前以v做勻速運動,當(dāng)線圈全部進入磁場區(qū)域時,其動能恰好等于ab邊進入磁場前時的一半.則(    )
A.線圈cd邊剛剛離開磁場時恰好停止
B.線圈停止運動時,一部分在磁場中,一部分在磁場外
C.cd邊離開磁場后,仍能繼續(xù)運動
D.因條件不足,以上三種情況都有可能

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同步練習(xí)冊答案