15.如圖,水平面內(nèi)固定的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一接觸良好的金屬棒ab,導(dǎo)軌左端接有電阻R(其余電阻不計),勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,金屬棒ab在一水平恒力作用下由靜止向右運動,則( 。
A.隨著ab運動速度的增大,其加速度減小
B.恒力對ab做的功等于電阻R產(chǎn)生的電能
C.當ab做勻速運動時,恒力做功的功率大于電阻R的電功率
D.無論ab做何種運動,它克服安培力做的功一定等于電阻R產(chǎn)生的電能

分析 在水平方向,金屬棒受到拉力F和安培力作用,安培力隨速度增大而增大,根據(jù)牛頓定律分析加速度的變化情況.根據(jù)功能關(guān)系分析電能與功的關(guān)系.

解答 解:A、金屬棒所受的安培力為:F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,
由牛頓第二定律得,金屬棒的加速度:F-F=ma.
可知金屬棒做加速運動,隨速度v增大,安培力增大,合力減小,加速度減小,金屬桿做加速度減小的加速運動,故A正確.
B、根據(jù)能量守恒知,外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能以及ab棒的動能之和,故B錯誤.
C、當ab做勻速運動時,克服安培力做的功轉(zhuǎn)化為R的電能,則恒力做功的功率等于電阻R的電功率,故C錯誤.
D、根據(jù)功能關(guān)系知,無論ab做何種運動,它克服安培力做的功一定等于電阻R產(chǎn)生的電能,故D正確.
故選:AD.

點評 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路中產(chǎn)生的熱量等于外力克服安培力所做的功;在解題時要注意體會功能關(guān)系及能量轉(zhuǎn)化與守恒關(guān)系,明確克服安培力做的功一定等于回路中產(chǎn)生的總電能.

練習冊系列答案
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5.如圖所示,一根長度為L的均勻金屬桿用兩根勁度系數(shù)為K的輕彈簧水平懸掛在勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里.當金屬棒中通有由左向右電流I時,兩根輕彈簧比原長縮短△x后金屬桿平衡,保持電流大小不變,方向相反流過金屬桿時,兩彈簧伸長△x后金屬桿平衡,求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B為多大?

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6.振動的物體都具有周期性,若簡諧運行的彈簧振子的周期為T,那么它的動能、勢能變化的周期為( 。
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①為減小實驗誤差,該同學應(yīng)將選擇開關(guān)置于“×100”位置.(選填“×1”、“×100”)
②再將紅、黑表筆短接,重新調(diào)零后繼續(xù)實驗,結(jié)果看到指針指在如圖所示位置,則電阻Rx測量值為3000Ω.

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10.如圖所示某空間存在著垂直紙面的勻強磁場,帶正電的物塊A與不帶電的絕緣物塊B疊放在一起,置于光滑的絕緣水平地面上.水平恒力作用于物塊B上,使A、B一起由靜止開始向左運動.在A、B一起向左運動的過程中,以下說法中正確的是( 。
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20.如圖所示,一小型發(fā)電機內(nèi)有10匝、面積為0.1m2的矩形線圈,線圈電阻可忽略不計.在外力作用下線圈在磁感應(yīng)強度為0.1T勻強磁場中,以100πrad/s的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,發(fā)電機線圈兩端與R=100Ω的電阻構(gòu)成閉合回路.求:
(1)線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)從線圈平面通過中性面時開始,線圈轉(zhuǎn)過90°的過程中通過電阻R橫截面的電荷量;
(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動10s,電流通過電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.

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7.如圖所示,在水平粗糙橫桿上,有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A,用一細線懸吊一個質(zhì)量為M的球B,今用一水平力F緩慢地拉起B(yǎng),A仍保持靜止不動,設(shè)圓環(huán)A受到的支持力為FN,靜摩擦力為f,此過程中(  )
A.FN不變,f增大B.FN減小,f減小C.FN減小,f增大D.FN增大,f減小

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4.如圖所示,水平放置的平行板電容器間有垂直紙面向里的勻強磁場,開關(guān)S閉合時一帶電粒子恰好水平向右勻速穿過兩板,重力不計.對相同狀態(tài)入射的粒子,下列說法正確的是(  )
A.保持開關(guān)閉合,若滑片P向上滑動,粒子可能從下極板邊緣射出
B.保持開關(guān)閉合,若將磁場方向反向,粒子仍可能沿直線射出
C.保持開關(guān)閉合,若A極板向上移動后,調(diào)節(jié)滑片P的位置,粒子仍可能沿直線射出
D.如果開關(guān)斷開,調(diào)節(jié)滑片P的位置,粒子可能繼續(xù)沿直線射出

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8.如圖所示,處在真空中的、邊長為L的正三角形的三個頂點A、B、C上各固定一個點電荷,它們的電荷量分別為+q、+q和-q,則其幾何中心O處的場強大小為$\frac{6kq}{{L}^{2}}$,方向O指向C.(靜電力常量為k)

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