足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平平行固定,置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,在導(dǎo)軌上放兩條金屬桿ab、cd,兩桿平行且與導(dǎo)軌垂直接觸良好.設(shè)導(dǎo)軌電阻不計(jì),兩桿的電阻為定值.從某時刻起給ab施加一與導(dǎo)軌平行方向向右的恒定拉力F作用,則以下說法正確的是(  )
分析:ab向右做切割磁感線運(yùn)動,產(chǎn)生感應(yīng)電流,此感應(yīng)電流流過cd,cd受到安培力而運(yùn)動起來,先根據(jù)右手定則判斷回路中感應(yīng)電流的方向,再由左手定則判斷cd所受的安培力方向,即可判斷其運(yùn)動方向.通過分析安培力的變化,來分析兩棒的運(yùn)動情況.
解答:解:A、ab向右做切割磁感線運(yùn)動,由右手定則判斷知,ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a,cd中電流方向?yàn)閐→c,由左手定則判斷可知,cd棒所受的安培力方向向右,故cd向右做加速運(yùn)動.故A錯誤.
B、C、D,cd向右運(yùn)動后,開始階段,兩桿的速度差增大,產(chǎn)生回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大,感應(yīng)電流增大,兩桿所受的安培力都增大,則ab的加速度減小,cd的加速度增大,當(dāng)兩者的加速度相等時,速度之差不變,感應(yīng)電流不變,安培力不變,兩桿均做加速度相同的勻加速運(yùn)動,在此過程,由左手定則可知,ab所受的安培力方向始終向左,故BD正確,C錯誤.
故選BD
點(diǎn)評:本題雙桿模型,關(guān)鍵要分析感應(yīng)電動勢的變化,來分析安培力的變化,判斷兩桿的運(yùn)動情況.
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,半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在磁場右側(cè)有一豎直放置的平行金屬板M和N,兩板間距離為L,在MN板中央各有一個小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好,與阻值為R的電陰形成閉合回路(導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)),該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,整個裝置處在真空室中,有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流(重力不計(jì)),以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域,最后從小孔O3射出.現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ,其下滑h后開始勻速運(yùn)動,此后粒子恰好不能從O3射出,而從圓形磁場的最高點(diǎn)F射出.求:
(1)圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′.
(2)導(dǎo)體棒的質(zhì)量M.
(3)棒下落h的整個過程中,電阻上產(chǎn)生的電熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?江蘇)如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L,一理想電流表和一電阻R串聯(lián)后再與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m、有效電阻為r的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I.整個運(yùn)動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運(yùn)動速度的大小v;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?連云港二模)如圖所示,豎直放置的兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌相距為L,導(dǎo)軌的兩端分別與電源(串有一滑動變阻器R)、定值電阻、電容器(原來不帶電)和開關(guān)K相連.整個空間充滿了垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.一質(zhì)量為m,電阻不計(jì)的金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上.已知電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為R0,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.
(1)當(dāng)K接1時,金屬棒ab在磁場中恰好保持靜止,則滑動變阻器接入電路的阻值R為多大?
(2)當(dāng)K接2后,金屬棒ab從靜止開始下落,下落距離s時達(dá)到穩(wěn)定速度,則此穩(wěn)定速度的大小為多大?下落s的過程中所需的時間為多少?
(3)ab達(dá)到穩(wěn)定速度后,將開關(guān)K突然接到3,試通過推導(dǎo),說明ab作何種性質(zhì)的運(yùn)動?求ab再下落距離s時,電容器儲存的電能是多少?(設(shè)電容器不漏電,此時電容器沒有被擊穿)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平面上有兩電阻不計(jì)的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d為0.5m,左端通過導(dǎo)線與阻值為2Ω的電阻R連接,右端通過導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,CE長為2m,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化如圖所示,在t=0時,一阻值為2Ω的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動到EF位置過程中,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化,求:
(1)通過小燈泡的電流強(qiáng)度;
(2)恒力F的大小;
(3)金屬棒的質(zhì)量;
(4)8秒內(nèi)通過電阻R的電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,固定于水平桌面上足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌abcd,金屬棒ef擱在導(dǎo)軌上,bcfe構(gòu)成一個邊長為L的正方形,金屬棒的電阻為r,其余的電阻不計(jì).在t=0的時刻,導(dǎo)軌間加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化如圖乙所示.為使金屬棒ef在0-t1時間內(nèi)保持靜止,在金屬棒ef上施加一水平拉力F,從t1時刻起保持此時的水平拉力F不變,金屬棒ef在導(dǎo)軌上運(yùn)動了位移s時剛好達(dá)到最大速度,求:
(1)在t=t1時刻水平拉力F的大小和方向;
(2)金屬棒ef在導(dǎo)軌上運(yùn)動的最大速度;
(3)從t=0開始到金屬棒ef達(dá)到最大速度的過程中,金屬棒ef中產(chǎn)生的熱量.
精英家教網(wǎng)

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