如圖所示,兩根豎直放置的光滑平行導軌,其一部分處于方向垂直導軌所在平面且有上下水平邊界的勻強磁場中,一根金屬桿MN保持水平沿導軌滑下,導軌電阻不計.當金屬桿MN進入磁場區(qū)后,其速度圖線可能的是( 。
分析:根根據(jù)E=BLv,結(jié)合閉合電路歐姆定律求出通過電阻的電流大小,F(xiàn)=BIL得到安培力的大小.對金屬桿受力分析,運用牛頓第二定律求出金屬桿的加速度,從而根據(jù)加速度變化,來確定結(jié)果.
解答:解:A、棒在進入磁場前做自由下落,當剛進入磁場的速度,產(chǎn)生感應電流對應的安培力剛好等于重力,則接著做勻速直線運動,故A正確;
B、當剛進入磁場的速度,產(chǎn)生感應電流對應的安培力大于重力,則根據(jù)牛頓第二定律,則有做減速運動,因速度減小,導致安培力減小,從而使加速度也減小,因此做加速度減小的減速運動,故B正確;
C、當剛進入磁場時,產(chǎn)生感應電流對應的安培力小于重力時,則由牛頓第二定律,則做加速運動,因速度增加,導致安培力增大,根據(jù)牛頓第二定律,則加速度減小,則做加速度減小的加速運動,直到等于重力時,開始做勻速直線運動,故CD錯誤;
故選:AB.
點評:考查棒切割磁感應線產(chǎn)生感應電流,從而受到安培力作用,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合運動與力的關(guān)系來分析.注意此處安培力與速度有關(guān)系,從而導致加速度在變化.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?青島二模)如圖所示,兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上,導軌電阻不計;一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導軌上,導軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)為μ,棒與導軌的接觸電阻不計.導軌左端連有阻值為2R的電阻.軌道平面上有n段豎直向下的寬度為a、間距為b的勻強磁場(a>b),磁感應強度為B.金屬棒初始位于OO′處,與第一段磁場相距2a.求:
(1)若金屬棒有向右的初速度v0,為使金屬棒保持v0的速度一直向右穿過各磁場,需對金屬棒施加水平向右的拉力.求金屬棒不在磁場中時受到的拉力F1,和在磁場中時受到的拉力F2的大;
(2)在(1)的情況下,求金屬棒從OO′開始運動到剛離開第n段磁場過程中,拉力所做的功;
(3)若金屬棒初速度為零,現(xiàn)對其施以水平向右的恒定拉力F,使棒進入各磁場的速度都相同,求金屬棒從OO′開始運動到剛離開第n段磁場整個過程中導軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根平行放置的導電軌道,間距為L,傾角為θ,軌道間接有電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電源,整個導軌處在一個豎直向上的勻強磁場中,電阻為R的金屬桿ab與軌道垂直放于導電軌道上靜止,軌道的摩擦和電阻不計,要使ab桿靜止,磁感應強度應多大?(設(shè)金屬桿的質(zhì)量為m)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上,導軌電阻不計,一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導軌上,導軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)為?,棒與導軌的接觸電阻不計,導軌左端連有阻值為2R的電阻. 有n段豎直向下寬度為a的勻強磁場,且磁感應強度為B,相鄰磁場區(qū)的間距為b(a>b).金屬棒初始位于OO′處,與第一段磁場相距2a.若金屬棒初速為零,現(xiàn)對棒施以水平向右的恒定拉力F,使棒穿過各段磁場,發(fā)現(xiàn)金屬棒穿過各寬為b的非磁場區(qū)域的時間相同.
精英家教網(wǎng)
求(1)金屬棒進入第一段磁場時的速度和此時磁場對金屬棒的作用力.
(2)在金屬棒從進入第一段磁場到從第n段磁場穿出的過程中,導軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根水平放置的相互平行的金屬導軌ab、cd,表面光滑,處在豎直向上的勻強磁場中,金屬棒PQ垂直于導軌放在上面,以速度υ向右勻速運動,欲使棒PQ停下來,下面的措施可行的是(導軌足夠長,棒PQ有電阻)(  )
A、在PQ右側(cè)垂直于導軌再放上一根同樣的金屬棒B、在PQ右側(cè)垂直于導軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒PQ大的多的金屬棒C、將導軌的a、c兩端用導線連接起來D、將導軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導線連接起來

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根互相平行的光滑金屬導軌相距為d,所在的平面傾角為θ,導軌上放著一根長為l、質(zhì)量為m的金屬棒ab,ab棒與導軌平面和水平面的交線平行.在整個空間存在磁感應強度為B、方向豎直向上的勻強磁場,金屬棒ab在磁場中始終處于靜止狀態(tài),則金屬棒ab中的電流大小為
 
.其方向
 
(填“由a到b”或“由b到a”)

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