10.(單選)如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF,導(dǎo)軌上放一金屬棒MN.現(xiàn)從t=0時刻起,給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時間成正比,即I=kt,其中k為常量,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.下列關(guān)于金屬棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關(guān)系圖象,可能正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 通過通電導(dǎo)線處于磁場中,受到安培力,由左手定則來確定安培力的方向,并得出安培力的大小,再根據(jù)牛頓第二定律來運(yùn)動與力綜合分析,從而即可求解.

解答 解:當(dāng)從t=0時刻起,金屬棒通以I=kt,則由左手定則可知,安培力方向垂直紙面向里,使其緊壓導(dǎo)軌,則導(dǎo)致棒在運(yùn)動過程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在減小,由于速度與加速度方向相同,則做加速度減小的加速運(yùn)動.
當(dāng)滑動摩擦力等于重力時,加速度為零,則速度達(dá)到最大,其動能也最大.
當(dāng)安培力繼續(xù)增大時,導(dǎo)致加速度方向豎直向上,則出現(xiàn)加速度與速度方向相反,因此做加速度增大的減速運(yùn)動.
而速度與時間的圖象的斜率表示加速度的大小,故C錯誤,D正確;
μN(yùn)=mg 而N=BIL=BLkt 由牛頓第二定律得:mg-μBLKt=ma,因此a=g-$\frac{μBLK}{m}$,而重力小于摩擦力時,加速度方向向上,故B錯誤,A錯誤;
故選:D.

點(diǎn)評 考查安培力的方向與大小,同時利用棒受力分析來確定運(yùn)動與力的情況,并借助于牛頓第二定律來解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.一質(zhì)量為m的物體由靜止開始以2g的加速度豎直向上運(yùn)動的距離為h,重力加速度為g,不計空氣阻力,則(  )
A.物體重力勢能增加了2mghB.物體動能增加了mgh
C.物體機(jī)械能增加了3mghD.物體機(jī)械能增加了2mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,有a、b、c、d四個離子,它們帶等量同種電荷,質(zhì)量不等,有ma=mb<mc=md,以不等的速度υa<υbc<υd進(jìn)入速度選擇器后,有兩種離子從速度選擇器中射出,進(jìn)入B2磁場,由此可判定( 。
A.射向P1的是a離子B.射向P2的是a離子C.射到A1的是c離子D.射到A2的是c離子

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,一輕彈簧的下端固定在傾角θ=37°的斜面上,上端連一不計質(zhì)量的擋板.一質(zhì)量m=2kg的物體從斜面上的A點(diǎn)以初速度v0=3m/s下滑.A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB=4m,當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn),最大壓縮量BC=0.2m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到的最高位置為D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)AD=3m.g取10m/s2,求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)彈簧的最大彈性勢能Epm

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示電路中,電源電動勢為E,電源內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動變阻器的總電阻是R1,電阻大小關(guān)系為R1=R2=r,則在滑動觸頭從a端移到b端的過程中,下列描述正確的是( 。
A.電路的總電流先增大后減小
B.電路的路端電壓先增大后減小
C.電源的總功率先增大后減小
D.固定電阻R2上消耗的功率先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,一個銅質(zhì)圓環(huán),無初速度地自位置I下落到位置Ⅱ,若圓環(huán)下落時其軸線與磁鐵懸線重合,圓環(huán)面始終水平.位置I與位置Ⅱ的高度差為h,則運(yùn)動時間( 。
A.等于$\sqrt{\frac{2h}{g}}$B.大于$\sqrt{\frac{2h}{g}}$C.小于$\sqrt{\frac{2h}{g}}$D.無法判定

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,以A、B和C、D為端點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi),一滑板靜止在光滑水平地面上,左端緊靠B點(diǎn),上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C.一物塊被輕放在水平勻速運(yùn)動的傳送帶上E點(diǎn),運(yùn)動到A點(diǎn)時剛好與傳送帶速度相同,然后經(jīng)A點(diǎn)沿半圓軌道滑下,再經(jīng)B滑上滑板.滑板運(yùn)動到C點(diǎn)時被牢固粘連.物塊可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量為M=2m,兩半圓半徑均為R,板長l=6.5R,板右端到C點(diǎn)距離L=2R,E距A為S=5R,物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,重力加速度取g.求:
(1)物塊滑到B點(diǎn)的速度大。
(2)物塊在B點(diǎn)時對軌道的壓力大;
(3)物塊到達(dá)右側(cè)半圓軌道能上升的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.(多選)如圖所示,在水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一光滑金屬導(dǎo)軌AOC,其中曲線導(dǎo)軌OA滿足方程y=Lsin kx,長度為$\frac{π}{2k}$的直導(dǎo)軌OC與x軸重合,整個導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)有一長為L的金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動,已知金屬棒單位長度的電阻為R0,除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計,棒與兩導(dǎo)軌始終接觸良好,則在金屬棒運(yùn)動至AC的過程中( 。
A.感應(yīng)電動勢的瞬時值為e=BvLsin kvt
B.感應(yīng)電流逐漸減小
C.閉合回路消耗的電功率逐漸增大
D.通過金屬棒的電荷量為$\frac{πB}{2k{R}_{0}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個球,隨車一起勻速運(yùn)動,當(dāng)車突然停止運(yùn)動,其他阻力不計,設(shè)車無限長,則兩小球( 。
A.一定相碰B.一定不相碰
C.若m1>m2,則肯定相碰D.若m1<m2,則一定不相碰

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