如圖所示,MN、GH為足夠長平行金屬導(dǎo)軌(忽略導(dǎo)軌的電阻),兩個相同的金屬棒AB、CD垂直放在兩導(dǎo)軌上.整個裝置在同一水平面內(nèi).勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面向下,若給CD棒一個水平向右的速度,同時給CD棒施加水平向右的外力F,使CD棒保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài),AB棒也隨之運(yùn)動,兩棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力f不變,則( 。
A.AB棒做變加速運(yùn)動,直到兩棒的速度相等
B.AB棒中的電流逐漸減小到某一不為零的穩(wěn)定值,方向由A到B
C.力F先減小,最終保恒定不變
D.力F的瞬時功率始終大于摩擦力的瞬時功率

A、AB棒在安培力作用下向右加速運(yùn)動,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,此感應(yīng)電動勢與CD產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相反,回路中總的感應(yīng)電動勢在減小,導(dǎo)致感應(yīng)電流減小,當(dāng)AB所受的安培力與AB所受的摩擦力大小相等時,AB開始做勻速運(yùn)動.由于此時回路中有感應(yīng)電流,回路中總的感應(yīng)電動勢不為零,所以AB的速度應(yīng)小于CD的速度.故A錯誤.
B、由上分析可知:AB棒中的電流逐漸減小到某一不為零的穩(wěn)定值,穩(wěn)定時,回路中面積增大,根據(jù)楞次定律判斷可知:感應(yīng)電流方向由A到B.故B正確.
C、對于CD棒,根據(jù)平衡條件得:F=f+BIL,I減小時,F(xiàn)也減小,最終I不變,F(xiàn)不變,故C正確.
D、在AB加速運(yùn)動過程,根據(jù)功能關(guān)系可得:力F的瞬時功率大于摩擦力的瞬時功率,穩(wěn)定時,由于回路中產(chǎn)生電能,所以力F的瞬時功率仍大于摩擦力的瞬時功率,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,導(dǎo)線ab=bc=L,今使導(dǎo)線abc在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,以速度v平行紙面水平向右運(yùn)動,則ab間的電勢差Uab=______;ac間的電勢差Uac______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當(dāng)導(dǎo)體棒l在勻強(qiáng)磁場中以速度v向左做勻速直線運(yùn)動切割磁感線時,電流表的示數(shù)是12mA,則電流表的示數(shù)為( 。
A.3mAB.0mA
C.48mAD.與負(fù)載R的值有關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個U形導(dǎo)體框架,其寬度L=1m,框架所在平面與水平面的夾用α=30°.其電阻可忽略不計(jì).設(shè)勻強(qiáng)磁場與U形框架的平面垂直.勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=0.2T.今有一條形導(dǎo)體ab,其質(zhì)量為m=0.5kg,有效電阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能無摩擦地滑動,求:在棒達(dá)到最大速度vm時,電阻R上的電功率.(g=10m/s2).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌光滑并且固定在水平面上,導(dǎo)軌一端連接電阻R,其它電阻不計(jì),垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,當(dāng)一質(zhì)量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動( 。
A.棒從靜止到最大速度過程中,棒的加速度不斷增大
B.棒從靜止到最大速度過程中,棒克服安培力所做的功等于棒的動能的增加量和電路中產(chǎn)生的內(nèi)能
C.棒ab作勻速運(yùn)動階段,外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能
D.無論棒ab做何運(yùn)動,它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂.在緩沖車的底板上,沿車的軸線固定著兩個光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN.緩沖車的底部,安裝電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L.假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,此后線圈與軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)緩沖,一切摩擦阻力不計(jì).
(1)求滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電動勢的大。
(2)若緩沖車廂向前移動距離L后速度為零,則此過程線圈abcd中通過的電量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少?
(3)若緩沖車以某一速度
v′0
(未知)與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,緩沖車廂所受的最大水平磁場力為Fm.緩沖車在滑塊K停下后,其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足:v=
v′0
-
n2B2L2
mR
x
.要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物C碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(a),質(zhì)量為M=2kg的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上.一電阻不計(jì),質(zhì)量為m=1.5kg的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好,PQbc構(gòu)成矩形.棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.6,棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱.導(dǎo)軌bc段長為L=1m,開始時PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R=1Ω,右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為
R0=1Ω/m.以ef為界,其左側(cè)勻強(qiáng)磁場方向豎直向上,右側(cè)勻強(qiáng)磁場水平向左,兩側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.在t=0時,一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.已知當(dāng)t1=0時,水平拉力F1=11N;當(dāng)t2=2s時,水平拉力F2=14.6N.求:
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和金屬導(dǎo)軌加速度的大小;
(2)某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5×102J,導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W=1.5×102J,求導(dǎo)軌動能的增加量;
(3)請?jiān)趫D(b)的坐標(biāo)系中畫出拉力F隨時間t變化的關(guān)系圖線,并要求在坐標(biāo)軸上標(biāo)出圖線關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值(要求寫出分析過程).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,當(dāng)一條形磁鐵插入線圈的瞬間,線圈中______(填“有”或“無”)感應(yīng)電流產(chǎn)生,若第一次緩慢插入,流過R的電流大小為I1,第二次迅速插入,流過R的電流大小為I2,則兩次電流大小的比較為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有兩個同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時針方向的電流,外環(huán)中原來無電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時,外環(huán)中有無感應(yīng)電流?方向如何?

 

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