如圖所示，固定在水平面上的光滑平行金屬導軌，間距為L，右端接有阻值為R的電阻，空間存在在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場。質量為m、電阻為r的導體棒ab與固定彈簧相連，放在導軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度。給導體棒水平向右的初速度v0，導體棒開始沿導軌往復運動，在此過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。已知導體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等，不計導軌電阻，則下列說法中正確的是
A．導體棒開始運動的初始時刻受到的安培力向左
B．導體棒開始運動的初始時刻導體棒兩端的電壓U=BLv0
C．導體棒開始運動后速度第一次為零時，系統(tǒng)的彈性勢能Ep=m
D．金屬棒最終會停在初始位置，在金屬棒整個運動過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=m
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試題分析：導體棒和定值電阻組成閉合線圈，開始運動的初始時刻，導體棒向右運動，線圈面積減小，根據(jù)楞次定律來據(jù)去留，安培力阻礙線圈面積的變化，所以安培力水平向左，選項A對。根據(jù)楞次定律導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，但導體棒和定值電阻組成閉合回路，導體棒兩端電壓為路端電壓，已知導體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等所以路端電壓選項B錯。導體棒向右運動的過程，安培力和彈簧彈力做功，根據(jù)功能關系產(chǎn)生的焦耳熱選項C錯。金屬棒最終會停下來時，不再切割磁感線，沒有感應電動勢和感應電流，不受安培力，而導軌光滑，沒有摩擦力，所以導體棒靜止時，彈簧彈力為0，即彈簧原長，根據(jù)功能關系，電路上產(chǎn)生的焦耳熱，由于電路內阻等于外阻，所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為，選項D對。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，一個半徑為L的半圓形硬導體ab在豎直U型框架上釋放

從靜止，勻強磁場的磁感應強度為B，回路電阻為R，半圓形硬導體ab的
質量為m，電阻為r，重力加速度為g，其余電阻不計，
小題1:當半圓形硬導體ab的速度為時（未達到最大速度），
求ab兩端的電壓；
小題2:求半圓形硬導體ab所能達到的最大速度.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機一一法拉第圓盤發(fā)電機。如圖所示，紫銅做的圓盤水平放置在豎直向下的勻強磁場中，圓盤圓心處固定一個搖柄，邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導線將電刷與電流表連接起來形成回路。轉動搖柄，使圓盤逆時針勻速轉動，電流表的指針發(fā)生偏轉。下列說法正確的是
A．回路中電流大小變化，方向不變
B．回路中電流大小不變，方向變化
C．回路中電流的大小和方向都周期性變化
D．路中電流方向不變，從b導線流進電流表

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，abcd是一邊長為l的勻質正方形導線框，總電阻為R，今使線框以恒定速度v水平向右穿過方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域．已知磁感應強度為B，磁場寬度為3l，求線框在進入磁場區(qū)和穿出磁場區(qū)兩個過程中a b兩點間電勢差的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為L的平行直導軌水平放置，R為固定電阻，導軌電阻不計。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導軌放置，桿與導軌之間有摩擦，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。t=0時刻對金屬桿施加一水平外力F作用，使金屬桿從靜止開始做勻加速直線運動。下列關于外力F、通過R的電流I、摩擦生熱Q（圖C為拋物線）、外力F的功率P隨時間t變化的圖像中正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，MN右側有一正三角形勻強磁場區(qū)域（邊緣磁場忽略不計），上邊界與MN垂直。現(xiàn)有一與磁場邊界完全相同的三角形導體框，從MN左側垂直于MN勻速向右運動。導體框穿過磁場過程中所受安培力F的大小隨時間變化的圖象以及感應電流i隨時間變化的圖象正確的是（取逆時針電流為正）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，下列i一t圖中正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑的平行金屬導軌CD與EF間距為L="l" m，與水平夾角為=30o，導軌上端用導線CE連接(導軌和連接線電阻不計)，導軌處在磁感應強度為B=0.1T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。一根電阻為R=1的金屬棒MN兩端有導電小輪擱在兩導軌上，棒上有吸水裝置P。取沿導軌向下為x軸正方向，坐標原點在CE中點，開始時棒處在x=0位置(即與CE重合)，棒的起始質量不計。當棒自靜止起下滑時，便開始吸水，質量逐漸增大，設棒質量的增大與位移x的平方根成正比，即m=，k為一常數(shù)，k=0.1kg/m1/2。求：

(1)金屬棒下滑2 m位移過程中，流過棒的電荷量是多少?
(2)猜測金屬棒下滑過程中做的是什么性質的運動，并加以證明。
(3)金屬棒下滑2 m位移時速度為多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩根相距l＝0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置，一端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連。導軌x＞0一側存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導軌平面垂直，變化率k＝0.5T/m，x＝0處磁場的磁感應強度B0＝0.5T。一根質量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直。棒在外力作用下從x＝0處以初速度v0＝2m/s沿導軌向右運動，運動過程中電阻上消耗的功率不變。求：

(1)同路中的電流；
(2)金屬棒在x＝2m處的速度；
(3)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中安培力做功的大小；
(4)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中外力的平均功率。

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