【題目】如圖所示,電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動,外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kvF0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時間t變化圖象可能正確的有

A. B.

C. D.

【答案】BC

【解析】試題分析:對金屬棒受力分析,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達(dá)式,分情況討論加速度的變化情況,分三種情況討論:勻加速運動,加速度減小的加速,加速度增加的加速,再結(jié)合圖象具體分析.

設(shè)金屬棒在某一時刻速度為v,由題意可知,感應(yīng)電動勢,環(huán)路電流,即;安培力,方向水平向左,即, ;R兩端電壓,即;感應(yīng)電流功率,即.分析金屬棒運動情況,由力的合成和牛頓第二定律可得: ,即加速度,因為金屬棒從靜止出發(fā),所以,且,即,加速度方向水平向右.
(1)若 ,即,金屬棒水平向右做勻加速直線運動.有,說明,也即是, ,所以在此情況下沒有選項符合.
(2)若, 隨v增大而增大,即a隨v增大而增大,說明金屬棒做加速度增大的加速運動,速度與時間呈指數(shù)增長關(guān)系,根據(jù)四個物理量與速度的關(guān)系可知B選項符合;

(3)若, 隨v增大而減小,即a隨v增大而減小,說明金屬棒在做加速度減小的加速運動,直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運動,根據(jù)四個物理量與速度關(guān)系可知C選項符合;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是汞原子的能級圖,一個自由電子的總能量為8.0ev,與處于基態(tài)的汞原子碰撞后(不計汞原子的動量變化),則電子剩余的能量可能為(碰撞無能量損失)( )

A. 0.3ev B. 3.1ev C. 4.9ev D. 8.8ev

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電量為+Q的點電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點,另一個電量為-q、質(zhì)量為m的點電荷乙從A點以初速度v0沿它們的連線向甲滑動,到B點時速度最小且為v.已知靜電力常量為k,重力加速度為g,乙與水平面的動摩擦因數(shù)為,AB間距離為L,則以下說法不正確的是 ( )

A. OB間距離為

B. 從開始運動到碰到甲之前的瞬間,乙的加速度逐漸減小

C. AB的過程中,電場力對點電荷乙做的功為W=mgL+mv2-

D. AB的過程中,點電荷乙的電勢能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在科學(xué)研究中,可以通過施加適當(dāng)?shù)碾妶龊痛艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制。如圖所示,某時刻在xOy平面內(nèi)的第ⅡⅢ象限中施加沿y軸負(fù)方向、電場強度為E的勻強電場,在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子從M點以速度v0沿垂直于y軸方向射入該勻強電場中,粒子僅在電場力作用下運動到坐標(biāo)原點O且沿OP方向進(jìn)入第Ⅳ象限。在粒子到達(dá)坐標(biāo)原點O時撤去勻強電場(不計撤去電場對磁場及帶電粒子運動的影響),粒子經(jīng)過原點O進(jìn)入勻強磁場中,并僅在磁場力作用下,運動一段時間從y軸上的N點射出磁場。已知OPx軸正方向夾角α=60°,帶電粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計,求:

1M、O兩點間的電勢差U;

2)坐標(biāo)原點ON點之間的距離d;

3)粒子從M點運動到N點的總時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實驗,實驗時,用宇宙飛船(質(zhì)量為m)去接觸正在軌道上運行的火箭(質(zhì)量為,發(fā)動機已熄火),),如圖所示.接觸以后,開動飛船尾部的推進(jìn)器,使飛船和火箭共同加速,推進(jìn)器的平均推力為F,開動時間t,測出飛船和火箭的速度變化是v,下列說法正確的是( )

A. 火箭質(zhì)量mx應(yīng)為

B. 宇宙飛船的質(zhì)量m應(yīng)為

C. 推力F通過飛船傳遞給火箭,所以飛船對火箭的彈力大小應(yīng)為F

D. 推力F越大, 就越大,且F成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】借助運動傳感器可以計算測出物體運動的速度,如圖所示,傳感器由兩個小盒子A、B組成,A盒裝有紅外線發(fā)射器盒超聲波發(fā)射器,它裝在被測小車上,,每隔1s可同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖;B盒固定不動且裝有紅外線接收器和超聲波接收器,B盒收到紅外線脈沖時開始計時(紅外線速度為3×108m/s,紅外線的傳播時間可以忽略不計),收到超聲波脈沖時計時停止.在某次測量中,B盒第一次記錄到的收到紅外線脈沖和收到超聲波脈沖的時問差為0.15sB盒第二次記錄到的收到紅外線脈沖和收到超聲波脈沖的時間差為0.20s,根據(jù)超聲波速度340m/s,可以判定( 。

A. 當(dāng)?shù)?/span>1次發(fā)射脈沖時,小車距B盒的距離51m

B. 當(dāng)?shù)?/span>2次發(fā)射脈沖時,小車距B盒的距離68m

C. 該小車運動的速度大小為17m/s

D. 該小車運動方向是靠近B

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接,A、B的質(zhì)量分別是2mm.勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上,另一端與物體A相連,傾角為θ的絕緣斜面處于沿斜面向上的勻強電場中.開始時,物體B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持靜止,且輕繩恰好伸直.現(xiàn)撤去外力F,直到物體B獲得最大速度,且彈簧未超過彈性限度,不計一切摩擦.則在此過程中

A. 物體B所受電場力大小為

B. B的速度最大時,彈簧的伸長量為

C. 撤去外力F的瞬間,物體B的加速度為

D. 物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機械能的減少量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕桿長3L,在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球AB,光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上距球AL處的O點,外界給系統(tǒng)一定能量后,桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,球B運動到最高點時,桿對球B恰好無作用力.忽略空氣阻力.則球B在最高點時(  )

A. B的速度大小為0

B. A的速度大小為

C. 水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為1.5mg

D. 水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為2.5mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”,步驟如下:

1)彈簧自然懸掛,待彈簧靜止時,長度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤時,長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10 g砝碼,彈簧長度依次記為L1L6.?dāng)?shù)據(jù)如下表

由表可知所用刻度尺的最小分度為____。

2)如圖所示是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與________的差值(“L0“Lx”)

3)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度g9.8 m/s2)

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