如圖所示.電阻為R,其他電阻均可忽略,ef是一電阻可不計質(zhì)最為m的水平放置的導(dǎo)體棒,棒的兩端分別與豎直放置的ab、cd框保持良好接觸,又能沿框架無摩擦下滑,整個裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關(guān)S,則S閉合后( 。
A.導(dǎo)體棒ef的加速度一定大于g
B.導(dǎo)體棒ef的加速度一定小于g
C.導(dǎo)體棒ef最終速度跟S閉合的時刻無關(guān)
D.導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能之和一定守恒


A、B、當(dāng)ef從靜止下滑一段時間后閉合S,ef將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到豎直向上的安培力,若安培力大于2mg,合力向上,由牛頓第二定律得知,ef的加速度大小大于g,若安培力小于mg,則ef的加速度大小可能小于g,若安培力等于mg,則ef加速度為零,ef做勻速直線運動,故AB錯誤;
C、閉合S,經(jīng)過一段時間后,ef棒達(dá)到穩(wěn)定速度時一定做勻速運動,由平衡條件得:mg=BIL=B
BLv
R
L,則得:v=
mgR
B2L2
,可見穩(wěn)定時速度v是定值,與開關(guān)閉合的先后無關(guān),故C正確;
D、在整個過程中,只有重力與安培力做功,因此棒的機(jī)械能與電路中產(chǎn)生的內(nèi)能之和一定守恒,故D正確.
故選:CD.
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,一正方形線圈從某一高度自由下落,恰好勻速進(jìn)入其下方的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.已知正方形線圈質(zhì)量為m,邊長為L,電阻為R,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高度為2L,求:
(1)線圈進(jìn)入磁場時回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向;
(2)線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q;
(3)線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v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,先后以速度v1和v2把一矩形線圈勻速拉出有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,若v2=2v1,則在先后兩種情況下,下列說法正確的是( 。
A.線圈中的感應(yīng)電流之比I1:I2=2:1
B.線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2=1:4
C.作用在線圈上的外力大小之比F1:F2=1:2
D.通過線圈某截面的電荷量之比q1:q2=1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

不計電阻的光滑平行軌道EFG、PMN構(gòu)成相互垂直的L型,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向與水平的EFMP平面夾角θ(θ<45°)斜向上,金屬棒ab、cd的質(zhì)量均為m、長均為L、電阻均為R.a(chǎn)b、cd由細(xì)線通過角頂處的光滑定滑輪連接,細(xì)線質(zhì)量不計,ab、cd與軌道正交,已知重力加速度為g.
(1)求金屬棒的最大速度vmax
(2)當(dāng)金屬棒速度為v時,且v小于最大速度vmax時,求機(jī)械能損失的功率P1和電阻的發(fā)熱功率P2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,導(dǎo)體棒ab可以無摩擦地在足夠長的豎直軌道上滑動,整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中,除R外其他電阻均不計,則導(dǎo)體棒ab下落過程中( 。
A.金屬棒的機(jī)械能守恒
B.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前,電阻R增加的內(nèi)能由焦耳定律Q=I2Rt求解
C.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以后,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻R增加的內(nèi)能
D.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為棒增加的動能和電阻R增加的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,直徑為L的半圓形硬導(dǎo)體PQ以速度v在水平U形導(dǎo)體框架上勻速滑動,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)體框架中接入定值電阻,阻值為R0,半圓形硬導(dǎo)體PQ的電阻為r,其余電阻不計,則半圓形導(dǎo)體PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小及P、Q之間的電勢差分別為( 。
A.BLv;BLvB.BLv;
BLvr
R0+r
C.BLv;
BLvR0
R0+r
D.
πBLv
2
;
πBLvR0
2(R0+r)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑的金屬導(dǎo)軌放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中.平行導(dǎo)軌的寬度d=0.3m,定值電阻R=0.5Ω.在外力F作用下,導(dǎo)體棒ab以v=20m/s的速度沿著導(dǎo)軌向左勻速運動.導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計.求:
(1)通過R的感應(yīng)電流大;
(2)外力F的大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根水平放置的平行光滑導(dǎo)軌上,有兩根可以移動的、垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab和cd,導(dǎo)軌的間距為25cm,ab棒和cd棒的阻值均為2Ω,導(dǎo)軌的電阻不計.現(xiàn)將cd棒用一根絕緣細(xì)繩水平拉住,細(xì)繩所能承受的最大拉力為2N.整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為4T.今在棒ab上作用一個與導(dǎo)軌平行向右的恒力F,直到細(xì)繩被拉斷.則細(xì)繩被拉斷時,求:
(1)cd棒中電流強(qiáng)度的大小
(2)ab棒的速度大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示水平放置的兩平行金屬板相距為d,金屬板與兩平行金屬導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌間距為L,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,由于導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒在運動,導(dǎo)致平行板間有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的液滴處于靜止?fàn)顟B(tài).求:
(1)導(dǎo)體ab兩端的電壓;
(2)導(dǎo)體ab的速度大小和方向.

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