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精英家教網如圖所示,兩根光滑的金屬導軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導軌的左端接有電阻R,導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場.導軌上有一個金屬棒,金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好,在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下,金屬棒沿導軌勻速上滑,則下列說法正確的是( 。
A、拉力做的功等于棒的機械能的增量B、作用在金屬棒上各力的合力做功為零C、拉力與棒受到的磁場力的合力為零D、拉力做的功等于該金屬棒重力勢能的增量與回路產生的熱量之和
分析:金屬棒沿導軌勻速上滑,拉力做正功,金屬棒的重力勢能增大,回路中產生內能,根據功能關系分析可知拉力做的功等于該金屬棒重力勢能的增量與回路產生的熱量之和.根據動能定理分析拉力、安培力、重力做功之和.金屬棒克服安培力做功等于回路中產生的電能.
解答:解:A、D、金屬棒沿導軌勻速上滑,動能不變,而拉力做正功,金屬棒的重力勢能增大,回路中產生內能,根據功能關系得知:拉力做的功等于該金屬棒重力勢能的增量與回路產生的熱量之和,故A錯誤,D正確.
B、金屬棒做勻速直線運動,所受合力為零,作用在金屬棒上的各力的合力做功為零,故B正確;
C、金屬棒上滑的過程中,受到拉力、安培力(磁場力)、重力作用,這三個力的合力為零,拉力與棒受到的磁場力的合力不為零,故C錯誤.
故選:BD.
點評:對于電磁感應現(xiàn)象中能量問題,首先要搞清有幾種形式的能,其次要弄清能量是如何轉化的.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根光滑的金屬導軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導軌的左端接有電阻R,導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場.導軌上有一個金屬棒,金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好,在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下,金屬棒沿導軌勻速上滑,則下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內,相距L=0.5m,導軌的左端用R=3Ω的電阻相連,導軌電阻不計,導軌上跨接一電阻r=1Ω的金屬桿ab,質量m=0.2kg,整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=2T,現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2N,使它由靜止開始運動,求:
(1)桿能達到的最大速度為多大?最大加速度為多大?
(2)桿的速度達到最大時,a、b兩端電壓多大?此時拉力的瞬時功率多大?
(3)若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中,R上總共產生了10.2J的電熱,則此過程中拉力F做的功是多大?此過程持續(xù)時間多長?
(4)若桿達到最大速度后撤去拉力,則此后R上共產生多少熱能?其向前沖過的距離會有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,兩根光滑的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,勻強磁場垂直于斜面向上,質量為m的導體棒放在導軌上,并在沿斜面向上的恒力F作用下勻速向上滑,導軌及導體棒的電阻均可忽略.則對導體棒上升高度h的過程中的分析其中正確的是(  )
A、合外力對導體棒所做的功為零B、合外力對導體棒所做的功等于mgh和電阻R上產生的焦耳熱之和C、克服安培力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱D、恒力F所做的功等于mgh和電阻R上產生的焦耳熱之和

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌處于同一水平面內,相距0.3m,導軌左端PQ間用電阻R=0.2Ω相連接,導軌電阻不計,導軌上停放著一金屬桿MN,桿的電阻為0.1Ω,質量為0.1kg,始終與導軌保持良好接觸,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感強度為0.5T.現(xiàn)對金屬桿施加適當?shù)乃搅,使桿由靜止開始沿導軌勻加速運動,問:
(1)要使P點電勢高于Q點電勢,桿應向哪個方向運動?
(2)當金屬桿的速度v=2m/s時,電阻R上消耗的電功率多大?
(3)要使電阻R上的電壓每秒均勻增加0.05V,桿的加速度a應為多大?

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