如圖所示,兩根光滑平行的金屬導(dǎo)軌,放在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌自身電阻不計,斜面處在一勻強(qiáng)磁場中,方向垂直斜面向上,一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒,在沿斜面并與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升了h高度在上滑過程中( 。
A.金屬棒所受合外力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的熱量之和
B.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量
C.金屬棒受到的合外力所做的功為零
D.恒力F與安培力的合力所做的功為mgh

A、C金屬棒勻速運(yùn)動時合外力為零,合外力所做的功等于零,不等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的熱量之和,故A錯誤,C正確.
B、導(dǎo)體棒勻速上升過程中,根據(jù)動能定理得:WF+WG+W=0,而克服安培力所做功等于回路電阻中產(chǎn)生的熱量,即有:Q=-W,則得:WF+WG-Q=0
故有:WF+WG=Q,即恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量,故B正確.
C、由動能定理得:WF-mgh+W=0,故有:WF+W=mgh,即恒力F與安培力的合力所做的功為mgh,故D正確.
故選:BCD
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,ab和cd是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中.a(chǎn)c端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量為m,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距bd端S處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運(yùn)動階段.今用大小為F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒從bd位置由靜止推至距bd端S處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到bd端.已知金屬棒EF的電阻為r,導(dǎo)軌的電阻不計,求:
(1)EF棒下滑過程中的最大速度?
(2)EF棒自bd端出發(fā)又回到bd端的整個過程中,電阻R中產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場,虛線間的距離為l,磁場方向垂直紙面向里.a(chǎn)bcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈,ad與bc間的距離也為l.t=0時刻,bc邊與磁場區(qū)域邊界重合.現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線框內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,將正方形閉合導(dǎo)線框從如圖所示的位置勻速拉出磁場,若第一次拉出時間為t,克服安培力做功為W1;第二次拉出時間為3t,克服安培力做功為W2,則(  )
A.W1=9W2B.W1=3W2C.W1=W2D.W1
1
3
W2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,直角三角形ABC是由同種金屬材料制成的線框,線框位于跟有界勻強(qiáng)磁場垂直的平面內(nèi).現(xiàn)用外力將線框ABC勻速向右拉進(jìn)磁場,至AB邊進(jìn)入磁場前,設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E、AB兩點(diǎn)間的電勢差為U、線框受安培力的合力為F、回路中消耗的電功率為P,則與這一過程相符合的各物理量與圖示位移的關(guān)系圖象是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一正方形光滑金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi),線框平面與磁場垂直,線框的右邊緊貼著磁場邊界,如圖甲.t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開始在水平面做勻加速直線運(yùn)動穿過磁場.外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示.已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω,求:

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)線框穿過磁場的過程中,通過線框的電荷量q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長,兩軌道間的寬度L=0.50m.軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻.軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.40T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.質(zhì)量m=0.50kg的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置.在沿著軌道方向向右的力F作用下,導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動,導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直.不計軌道和導(dǎo)體棒的電阻,不計空氣阻力.
(1)若力F的大小保持不變,且F=1.0N.求
a.導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小vm;
b.導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時,導(dǎo)體棒的加速度大小a.
(2)若力F的大小是變化的,在力F作用下導(dǎo)體棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,加速度大小a=2.0m/s2.從力F作用于導(dǎo)體棒的瞬間開始計時,經(jīng)過時間t=2.0s,求力F的沖量大小I.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

甲圖,電阻不計的軌道MON與PRQ平行放置,ON及RQ與水平面的傾角θ=53°,MO及PR部分的勻強(qiáng)磁場豎直向下,ON及RQ部分的磁場平行軌道向下,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好.棒的質(zhì)量m=1.0kg,電阻R=1.0Ω,長度與導(dǎo)軌間距L相同,L=1.0m,棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)對ab棒施加一個方向向右,力隨時間變化如乙圖,同時由靜止釋放cd棒,則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,g取10m/s2,求:
(1)ab棒的加速度大;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)若已知在前2s內(nèi)外力做功W=30J,求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱;
(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(甲)所示,足夠長、電阻可以忽略的矩形金屬框架abcd水平放置,ad與bc之間的距離為L=1m,左右兩側(cè)各連接一個定值電阻,阻值R1=R2=2.0Ω.垂直于框架固定一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ef,棒ef距離框架左側(cè)s=0.5m.

(1)若在abfe區(qū)域存在豎直向上的均勻增強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率
△B
△t
=0.2T/s,求電阻R1消耗的電功率.
(2)若金屬棒ef處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T,ef與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)使磁場以加速度a=5m/s2由靜止開始向右勻加速運(yùn)動,同時釋放導(dǎo)體棒ef,則需要經(jīng)過多長時間導(dǎo)體棒ef開始運(yùn)動?(最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,ef始終處于磁場中)
(3)上問中,從磁場開始運(yùn)動計時起,在0~2s的時間內(nèi)導(dǎo)體棒運(yùn)動了7.5m的距離,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為2.9J(2s前導(dǎo)體棒運(yùn)動狀態(tài)已經(jīng)穩(wěn)定).求此過程中,運(yùn)動磁場給系統(tǒng)提供的能量,并在圖(乙)中定性畫出導(dǎo)體棒的速度-時間圖象.

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