6．如圖所示電路，兩根光滑金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，電阻可略去不計的金屬棒ab質量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導軌勻速下滑，則它在下滑h高度的過程中，以下說法正確的是（　　）
A．作用在金屬棒上各力的合力做功大于零
B．重力做功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能
C．金屬棒克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
D．金屬棒克服恒力F做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

分析 導體棒ab勻速下滑，合力為零，即可合力的做功為零；對導體棒正確受力分析，根據(jù)動能定理列方程，弄清功能轉化關系，來分析功與能的關系．注意克服安培力所做功等于回路電阻中產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：A、導體棒勻速下滑的過程中，作用于棒上各力的合力為零，則合力所作的功等于零，故A錯誤．
B、根據(jù)動能定理得：WG-WF-W安=0，得WG=WF+W安，可知，重力做功等于金屬棒克服安培力做的功與克服恒力F做的功之和，則重力做功大于金屬棒克服安培力做的功，而金屬棒克服安培力做功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，所以重力做功大于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能．故B錯誤．
C、根據(jù)功能關系知，金屬棒克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，故C正確．
D、電阻R上發(fā)出的焦耳熱等于金屬棒克服安培力做功，與金屬棒克服恒力F做功無關，故D錯誤．
故選：C

點評 對于電磁感應與功能結合問題，要結合導體棒的運動狀態(tài)，利用動能定理進行判斷各個力做功之間關系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整個回路中產(chǎn)生的電能．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖所示，金屬導軌MNC和PQD，MN與PQ平行且間距為L，所在平面與水平面夾角為α，N、Q連線與MN垂直，M、P間接有阻值為R的電阻；光滑直導軌NC和QD在同一水平面內(nèi)，與NQ的夾角都為銳角θ．均勻金屬棒ab和ef質量均為m，長均為L，ab棒初始位置在水平導軌上與NQ重合；ef棒垂直放在傾斜導軌上，與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ（μ較小），由導軌上的小立柱1和2阻擋而靜止．空間有方向豎直的勻強磁場（圖中未畫出）．兩金屬棒與導軌保持良好接觸．不計所有導軌和ab棒的電阻，ef棒的阻值為R，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，忽略感應電流產(chǎn)生的磁場，重力加速度為g．
（1）若磁感應強度大小為B，給ab棒一個垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平導軌上沿運動方向滑行一段距離后停止，ef棒始終靜止，求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量；
（2）在（1）問過程中，ab棒滑行距離為d，求通過ab棒某橫截面的電量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導軌上向右勻速運動，并在NQ位置時取走小立柱1和2，且運動過程中ef棒始終靜止．求此狀態(tài)下最強磁場的磁感應強度及此磁場下ab棒運動的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖甲，間距L=1.0m的平行長直導軌MN、PQ水平放置，兩導軌左端MP之間接有一阻值為R=0.1Ω的定值電阻，導軌電阻忽略不計．一導體棒ab垂直于導軌放在距離導軌左端d=1.0m，其質量m=0.1kg，接入電路的電阻為r=0.1Ω，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，整個裝置處在范圍足夠大的豎直方向的勻強磁場中．選豎直向下為正方向，從t=0時刻開始，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示，導體棒ab一直處于靜止狀態(tài)．不計感應電流磁場的影響，當t=3s時，突然使ab棒獲得向右的速度v0=10m/s，同時在棒上施加一方向水平、大小可變化的外力F，保持ab棒具有大小恒為a=5m/s2方向向左的加速度，取g=10m/s2．

（1）求前3s內(nèi)電路中感應電流的大小和方向．
（2）求ab棒向右運動且位移x1=6.4m時的外力F．
（3）從t=0時刻開始，當通過電阻R的電量q=5.7C時，ab棒正在向右運動，此時撤去外力F，且磁場的磁感應強度大小也開始變化（圖乙中未畫出），ab棒又運動了x2=3m后停止．求撤去外力F后電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示．質量為m=2kg的物塊，帶電量q=1.0×10-3c，從區(qū)域左邊界的A點以v0=5m/s的初速度進入AB區(qū)域．在水平面上運動．物塊與水平面之間的摩擦系數(shù)為μ=0.4，AB區(qū)域的寬度L=1.25m．（上下寬度足夠寬）并在AB區(qū)域內(nèi)有方向水平向右的勻強電場，大小為E=4.0×103，（圖中未畫出）軌道的半圓部分光滑，半徑R=40cm，求：
（1）物塊通過AB區(qū)域過程中電場力做的功
（2）物塊運動到軌道最高點C點時對軌道的壓力
（3）物塊從C點飛出后落到水平面上的位置距C點的水平距離；
（4）若電場強度的大小不變方向變?yōu)樨Q直向下，物塊滑到區(qū)域右邊界時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，勻強磁場的邊界為直角三角形，∠EGF=30°，已知磁感應強度為B，方向垂直紙面向里．F處有一粒子源，沿FG方向發(fā)射出大量帶正電荷q的同種粒子，粒子質量為m，粒子的初速度v0大小可調(diào)，則下列說法正確的是（　�。�
A．若粒子能到達EG邊界，則粒子速度越大，從F運動到EG邊的時間越長
B．v0取合適值，粒子可以到達E點
C．能到達EF邊界的所有粒子所用的時間均相等
D．粒子從F運動到EG邊所用的最長時間為$\frac{5πm}{12qB}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

11．如圖所示，A、B、C三點都在勻強電場中．已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一個q=10-5 C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為-1.73×10-3 J，則該勻強電場的場強大小是1000V/m，并在圖中作出過C點電場線和等勢面．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．對于電動勢和內(nèi)電阻確定的電源的路端電壓，下列說法正確的是（I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻）（　�。�
A．U隨R的增大而減小B．當R=0時，U=0
C．當電路斷開時，I=0，U=ED．當R增大時，U也會增大

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．一檢驗電荷q=+3×10-9C，在電場中P點受到的電場力F=6×10-7N，P點的電場強度為2×102N/C；若將檢驗電荷電荷量變?yōu)閝′=+2×10-8C 放在P點，受的電場力為4×10-6N．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

16．某物理實驗小組用下列器材進行實驗，描繪一種特殊元件的伏安特性曲線，所測數(shù)據(jù)記錄在表格中：
器材：A．待測元件Rx
B．電流表A（0～50mA，內(nèi)阻約為200Ω）
C．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）
D．電壓表V2（0～6V，內(nèi)阻約為15kΩ）
E．滑動變阻器R1（0～20Ω，2A）
F．滑動變阻器R2（0～200Ω，0.2A）
G．學生電源（直流4V）
H．開關及導線
序號12345678910
U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0
I/mA00.92.24.26.711.919.023.830.037.1
（1）為了調(diào)節(jié)方便，盡可能準確測量，電壓表應選C，滑動變阻器應選E．（填器材前面的序號）
（2）從如圖1的幾個電路圖中，選出合適的實驗電路圖C．

（3）在坐標紙上用描點法畫出元件的伏安特性（I～U）曲線，如圖2所示．
（4）若該元件的最佳工作電壓為2.8V，現(xiàn)用電動勢為4V，內(nèi)阻r=5Ω的電源為其供電，則要在電路中串聯(lián)一個阻值為R=35Ω的電阻，才能使其處于最佳工作狀態(tài)．

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