如圖8所示,有一回路豎直放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于該回路所在平面,其中導(dǎo)線AC可以自由地沿相當(dāng)長的豎直導(dǎo)軌滑動(dòng)而不會(huì)分離,設(shè)回路的總電阻恒定為R,當(dāng)導(dǎo)線AC從靜止開始下落后(不計(jì)空氣阻力),下面說法中正確的是(   )
A.導(dǎo)線下落過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B.導(dǎo)線加速下落過程中,導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量。
C.導(dǎo)線加速下落過程中,導(dǎo)線減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能,另一部分轉(zhuǎn)化為回路的電能
D.導(dǎo)線下落達(dá)到穩(wěn)定速度后再下落的過程中,導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路的電能
CD
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、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,重力勢能減小,減小的重力勢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)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、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,故A錯(cuò)誤.
BC、下落時(shí)重力做正功,重力勢能減小,減小的重力勢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;故B錯(cuò)誤,C正確.
D、導(dǎo)線下落達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí),豎直向下的重力等于豎直向上的安培力,兩力的合力等于零,導(dǎo)線做勻速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線減少的重力勢能通過克服安培力做功全部轉(zhuǎn)化為回路的電能,故D正確.
故選:CD
點(diǎn)評(píng):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 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,小燈泡的規(guī)格為“2V、4W”,連接在光滑水平導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌相距0.1m,電阻不計(jì),金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上,電阻1Ω,整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中,且磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.求:

(1)為使小燈正常發(fā)光,ab的滑行速度多大?
(2)拉動(dòng)金屬棒ab的外力的功率多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根平行放置的豎直導(dǎo)電軌道處于勻強(qiáng)磁場中,軌道平面與磁場方向垂直。當(dāng)接在軌道間的開關(guān)S斷開時(shí),讓一根金屬桿沿軌道下滑(下滑中金屬桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好)。下滑一段時(shí)間后,閉合開關(guān)S。閉合開關(guān)后,金屬桿沿軌道下滑的速度一時(shí)間圖象可能為,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上。甲、乙兩根相同的絕緣輕質(zhì)彈簧一端均與導(dǎo)體棒中點(diǎn)固定連接,另一端均被固定,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì)。初始時(shí)刻,兩彈簧恰好處于自然長度,導(dǎo)體棒具有水平向左的初速度,經(jīng)過一段時(shí)間,導(dǎo)體棒第一次運(yùn)動(dòng)至最右端,這一過程中AB間電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則
A.導(dǎo)體棒做簡諧運(yùn)動(dòng)
B.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到安培力大小為
C.當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到初始位置時(shí),AB間電阻R的功率為
D.當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時(shí),甲彈簧具有的彈性勢能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

設(shè)長為L的正確方形線框的電阻為R,將以恒定速度勻速穿過有界勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,v的方向垂直于B,也垂直于磁場邊界,磁場范圍的寬度為d,如圖所示,則,

(1)若L<d,求線框穿過磁場安培力所做的功;
(2)若L>d,求線框穿過磁場安培力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖14所示,兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi),距離為L=0.5m.在導(dǎo)軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R,在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上,金屬直桿的電阻是r=0.2Ω,其他電阻忽略不計(jì),金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場,同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=6m處速度達(dá)到穩(wěn)定.求:
(1)金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大?
(2)從金屬直桿進(jìn)入磁場到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大?通過R的電量是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q、PQ共軸.Q中通有變化電流,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示.P所受的重力為G,桌面對(duì)P的支持力為N,則
A.t1時(shí)刻N>GB.t2時(shí)刻N>G
C.t3時(shí)刻N<GD.t4時(shí)刻N=G

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)R=2的電阻,將一根質(zhì)量的金屬棒垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì),整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒為P=8W,使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。已知從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。試解答以下問題:

(1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?
(2)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時(shí)間是多少?
(3)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢可在什么數(shù)值范圍內(nèi)取值?
(4)在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時(shí)間變化的大致圖像。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L,金屬導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)體棒電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),空間有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)金屬導(dǎo)體棒ab由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t0后,再接通開關(guān)S,則在下列圖像中,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的vt圖像可能正確的是:

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