如圖所示,固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)導(dǎo)體棒在水平向左、垂直于導(dǎo)體棒的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為g。則在此過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是
A.導(dǎo)體棒的速度最大值為
B.流過(guò)電阻R的電荷量為
C.恒力F和摩擦力對(duì)導(dǎo)體棒做的功之和等于導(dǎo)體棒動(dòng)能的變化量
D.恒力F和安培力對(duì)導(dǎo)體棒做的功之和大于導(dǎo)體棒動(dòng)能的變化量
BD

試題分析:當(dāng)合外力為0的時(shí)候,導(dǎo)體棒的加速度為0,此時(shí)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到最大值,此后因?yàn)樗俣炔蛔儯愿袘?yīng)電流不變,安培力不變,合外力不變,一直是0,導(dǎo)體棒將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由E=Bdv,F(xiàn)=BId以及得出安培力,因?yàn)楹贤饬?,所以F=F+μmg,可解出所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;由電荷量q=I△t以及,所以I=△Φ/△t(R+r)得出q=△Φ/(R+r)= ,所以B選項(xiàng)正確;由能量守恒知恒力F做的功在數(shù)值上等于產(chǎn)生的電熱(即安培力做的功)、摩擦力做的功以及動(dòng)能的增加量,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤而D選項(xiàng)正確。
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),其所在平面與水平面的夾角為,上端連接一個(gè)阻值為R的電阻,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,今有一質(zhì)量為、有效電阻的金屬桿沿框架由靜止下滑,設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域無(wú)限大,當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度時(shí),運(yùn)動(dòng)的位移為,則
A.金屬桿下滑的最大速度
B.在此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
C.在此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D.在此過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分) 如圖所示,相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為θ, N、Q兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。將質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上,桿ab由靜止釋放,下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度。重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計(jì),桿與導(dǎo)軌接觸良好。求:
⑴桿ab下滑的最大加速度;
⑵桿ab下滑的最大速度;
⑶上述過(guò)程中,桿上產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,磁帶錄音機(jī)可用作錄音,也可用作放音,其主要部件為可勻速行進(jìn)的磁帶a和繞有線圈的磁頭b.下面對(duì)于它們?cè)阡浺、放音過(guò)程中主要工作原理的描述,正確的是  (    )
A.放音的主要原理是電磁感應(yīng),錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
B.錄音的主要原理是電磁感應(yīng),放音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
C.放音和錄音的主要原理都是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
D.放音和錄音的主要原理都是電磁感應(yīng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng); 一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直; 虛線框?qū)蔷ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框.在t=0時(shí), 導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿ab方向開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎铝斜硎緄-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是:

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng).令E表示MN產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),U表示MN兩端的電壓的大小,則(  )
A.U=Blv
B.E=Blv
C.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
D.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)“∠”形導(dǎo)軌垂直于磁場(chǎng)固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,a是與導(dǎo)軌材料相同、粗細(xì)相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。在外力作用下,導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng),以導(dǎo)體棒在右圖所示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn),下列物理量隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定向下為正方向),導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計(jì),導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较,水平向右的方向(yàn)橥饬Φ恼较颍瑒t在0~2t0時(shí)間內(nèi),能正確反映流過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流與時(shí)間及外力與時(shí)間關(guān)系的圖線是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

有一只粗細(xì)均勻、直徑為d、電阻為r的光滑金屬圓環(huán)水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其俯視圖如圖所示.一根長(zhǎng)為d、電阻為r/2的金屬棒始終緊貼圓環(huán)以速度v勻速平動(dòng),當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的直徑位置時(shí),說(shuō)法正確的是
A.ab棒兩端電壓為B.ab棒中的電流為.
C.ab棒受安培力為D.外力對(duì)ab棒的功率為

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