如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強磁場中,磁場垂直導(dǎo)軌所在平面,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動,導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻R,導(dǎo)軌電阻不計,現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉,若保持拉力恒定,經(jīng)時間t1后速度為v,加速度為a1,最終以速度2v做勻速運動;若保持拉力的功率恒定,經(jīng)時間t2后速度為v,加速度為a2,最終也以速度2v做勻速運動,則( 。

 

A.

t2=t1

B.

t2<t1

C.

a2=2a1

D.

a2=3a1


考點:

導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢..

專題:

電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.

分析:

分析清楚兩種情況下的運動形式區(qū)別,然后根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律求解,注意兩種情況下導(dǎo)體棒最終勻速運動時所受拉力大小是相同的.

解答:

解:C、D、由于兩種情況下,最終棒都以速度2v勻速運動,此時拉力與安培力大小相等,則有:

F=F安=BIL=BL•=

當(dāng)拉力恒定,速度為v,加速度為a1時,根據(jù)牛頓第二定律有:F﹣=ma1

由①②解得:a1=

若保持拉力的功率恒定,速度為2v時,拉力為F,則有:P=F•2v,

又F=F安=

得:P=

則當(dāng)速度為v時,拉力大小為:F1==;

根據(jù)牛頓第二定律得:F1﹣=ma2,

解得:a2=,

所以有a2=3a1,故C錯誤,D正確;

A、B、當(dāng)拉力的功率恒定時,隨著速度增大,拉力逐漸減小,最后勻速運動時拉力最小,且最小值和第一種情況下拉力相等,因此最后都達(dá)到速度2v時,t1>t2,故A錯誤,B正確.

故選:BD

點評:

本題可以和機車啟動的兩種方式進行類比解答,只不過機車啟動時阻力不變,而該題中阻力為安培力,是不斷變化的.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,豎直平面內(nèi)有兩個水平固定的等量同種負(fù)點電荷,A、O、B在兩電荷連線的中垂線上,O為兩電荷連線中點,AO=OB=L,將一帶正電的小球由A點靜止釋放,小球可最遠(yuǎn)運動至O點,已知小球的質(zhì)量為m、電量為q.若在A點給小球一初速度,則小球向上最遠(yuǎn)運動至B點,重力加速度為g.則AO兩點的電勢差UAO=  ,該小球從A點運動到B點的過程中經(jīng)過O點時速度大小為 2 .

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)有一不計質(zhì)量的活塞,可在氣缸內(nèi)作無摩擦滑動,活塞下方封閉一定質(zhì)量的氣體。已知活塞截面積為100cm2,大氣壓強為1.0×105Pa,氣缸內(nèi)氣體溫度為27℃,試求:


①若保持溫度不變,在活塞上放一重物,使氣缸內(nèi)氣體的體積減小一半,這時氣體的壓強和所加重物的重力。
②在加壓重物的情況下,要使氣缸內(nèi)的氣體恢復(fù)原來體積,應(yīng)對氣體加熱,使溫度升高到多少攝氏度。

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科目:高中物理 來源: 題型:


下列說法正確的是__________(選對一個給3分,選對兩個給4分,選對三個給5分。選錯一個扣3分,最低得分為0分)

A.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性

B.當(dāng)人們感覺到悶熱時,說明空氣的相對濕度較小

C.液體表面的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布要稀疏

D.草葉上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用

E.由于液體表面具有收縮趨勢,故液體表面的分子之間不存在斥力

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近來,我國大部分地區(qū)都出現(xiàn)了霧霾天氣,給人們的正常生活造成了極大的影響.在一霧霾天,某人駕駛一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上,突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛,小汽車緊急剎車,但剎車過程中剎車失靈.如圖a、b分別為小汽車和大卡車的v﹣t圖象,以下說法正確的是( 。

 

A.

因剎車失靈前小汽車已減速,不會追尾

 

B.

在t=5s時追尾

 

C.

在t=3s時追尾

 

D.

由于初始距離太近,即使剎車不失靈也會追尾

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如圖所示,勻強電場方向沿x軸的正方向,場強為E.在A(d,0)點有一個靜止的中性微粒,由于內(nèi)部作用,某一時刻突然分裂成兩個質(zhì)量均為m的帶電微粒,其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運動,經(jīng)過一段時間到達(dá)(0,﹣d)點.不計重力和分裂后兩微粒間的作用.試求

(1)分裂時兩個微粒各自的速度;

(2)當(dāng)微粒1到達(dá)(0,﹣d)點時,電場力對微粒1做功的瞬間功率;

(3)當(dāng)微粒1到達(dá)(0,﹣d)點時,兩微粒間的距離.

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如圖所示,一個“房子”形狀的鐵制音樂盒靜止在水平面上,一個塑料殼里面裝有一個圓柱形強磁鐵,吸附在“房子”的頂棚斜面,保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知頂棚斜面與水平面的夾角為,塑料殼和磁鐵的總質(zhì)量為,塑料殼和斜面間的動摩擦因數(shù)為,則以下說法正確的是

A.塑料殼對頂棚斜面的壓力大小為

B.頂棚斜面對塑料殼的摩擦力大小一定為

C. 頂棚斜面對塑料殼的支持力和摩擦力的合力大小為

D.磁鐵的磁性若瞬間消失,塑料殼不一定會往下滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:


進入21世紀(jì),低碳環(huán)保、注重新能的開發(fā)與利用的理念,已經(jīng)日益融入生產(chǎn)、生活之中。某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示,噴口距地面的高度h=1.8m,能沿水平方向旋轉(zhuǎn),噴口離轉(zhuǎn)動中心的距離a=1.0m水可沿水平方向噴出,噴水的最大速率v0=10m/s,每秒噴出水的質(zhì)量m0=7.0kg。所用的水是從井下抽取的,井中水面離地面的高度H=3.2m,并一直保持不變。水泵由電動機帶動,電動機電樞線圈電阻r=5.0Ω。電動機正常工作時,電動機的輸入電壓U=220V,輸入電流I=4.0A。不計電動機的摩擦損耗,電動機的輸出功率等于水泵所需要的最大輸入功率。水泵的輸出功率與輸入功率之比稱為水泵的抽水效率。(計算時取3,球體表面積公式)試求:

⑴求這個噴灌系統(tǒng)所能噴灌的最大面積S;

⑵假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作,求水泵的抽水效率;

⑶假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作,在某地區(qū)將太陽能電池產(chǎn)生的電能直接供該系統(tǒng)使用,根據(jù)以下數(shù)據(jù)求所需太陽能電池板的最小面積

(已知:太陽光傳播到達(dá)地面的過程中大約有30%的能量損耗,太陽輻射的總功率,太陽到地球的距離,太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。)

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科目:高中物理 來源: 題型:


質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端,在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球受到空氣阻力的作用.設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點,此時繩子的張力為7mg,此后小球繼續(xù)做圓周運動,經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為( ▲ )

A.mgR/4                B.mgR/2           C.mg/R                         D.mgR

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