1.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有兩根平行金屬導(dǎo)軌,上端與電阻R相連,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面.一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度v0沿導(dǎo)軌豎直向上運動,上升到某一高度后又返回到原處,整個過程金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與棒的電阻不計.下列說法正確的是( 。
A.上升過程中克服安培力做的功大于下降過程中克服安培力做的功
B.上升過程中克服安培力做的功等于下降過程中克服安培力做的功
C.上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力做功的平均功率
D.上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力做功的平均功率

分析 通過對比相同位置的速度,比較出相同位置的安培力大小,從而得出上升過程和下降過程平均安培力的大小關(guān)系,判斷出克服安培力做功的大小關(guān)系.根據(jù)平均速度的大小比較克服重力做功的平均功率.

解答 解:A、在整個運動過程中,安培力一直做負功,可知在相同的位置,上升時的速度大于下降時的速度,根據(jù)${F}_{A}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$知,相同位置上升時的安培力大于下降時的安培力,可知上升過程中的平均安培力大于下降過程中的平均安培力,則上升過程中克服安培力做功大,故A正確,B錯誤.
C、上升過程的平均速度大于下降過程的平均速度,則上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力做功的平均功率,故C正確,D錯誤.
故選:AC.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道上升過程和下降過程的速度在變化,安培力大小在變化,可以通過平均安培力和平均速度分析判斷,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.做“研究平拋運動”實驗中利用鋼球從斜面小槽滾下,在豎直的白紙上記錄小球經(jīng)過的位置,然后得到運動軌跡.
(1)實驗中除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、白紙之外,下列器材中還需要的是AE,其中器材
E是用來調(diào)整木板是否豎直,保證小球的軌跡平面與板面平行.(填字母序號)
A.刻度尺    B.秒表    C.天平    D.彈簧測力計    E.重垂線
(2)如圖所示,虛線為實驗中描繪出的小球平拋運動軌跡,其中確定平拋運動拋出點原點方法正確的是
A.(填字母序號)

(3)實驗中為減小實驗誤差,下列做法正確的是BCD.(填字母序號)
A.斜槽軌道必須光滑                           B.斜槽軌道末端必須水平
C.每次釋放小球的位置必須相同          D.毎次必須從靜止開始釋放小球.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.某校師生去位于復(fù)興路的軍事博物館進行參觀.如圖所示,同學(xué)們從航天橋(圖中A位置)出發(fā),騎單車經(jīng)公主墳(圖中B位置)到達軍事博物館(圖中C位置).利用網(wǎng)絡(luò)地圖的測距功能測得A、B間的距離約為1.9km,B、C間的距離約為1.0km,A、C間的距離約為2.1km.由以上信息可知,同學(xué)們從航天橋到軍事博物館的位移大小約為( 。
A.3.0kmB.2.1kmC.1.9kmD.1.0km

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.雨天一同學(xué)站在學(xué);@球場上撐著一把雨傘,雨傘邊緣可看作一個水平的圓,半徑r=40cm,高出地面h=1.8m.該同學(xué)讓雨傘以角速度ω=1.25rad/s旋轉(zhuǎn)時,雨點自雨傘邊緣甩出落在地面上形成一個大圓周.雨點離開雨傘時速度可認為與雨傘邊緣的速度相同,不計空氣阻力,取g=10m/s2,求:
(1)雨點自邊緣甩出后到達地面的時間t;
(2)落地雨點形成的大圓周的半徑R.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架ABCDE,處于垂直桌面的勻強磁場中,圖中磁場未畫出,金屬棒MN擱在框架上,與框架良好接觸.已知AB=AD,AB與AD垂直,BC與DE平行,相距2L.開始時磁感應(yīng)強度為B0,MN位于AB與AD的中點.若從t=0時刻起,使MN以速度v向右勻速平移,要使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感
應(yīng)強度應(yīng)怎樣隨時間變化(求出B與t的關(guān)系式).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.月球探測器在月面實現(xiàn)軟著陸是非常困難的,探測器接觸地面瞬間速度為豎起向下的v1,大于要求的軟著陸速度v0.為此科學(xué)家們設(shè)計了一種叫電磁阻尼緩沖裝置,其原理如圖所示,主要部件為緩沖滑塊K和絕緣光滑的緩沖軌道MN和PQ.探測器主體中還有超導(dǎo)線圈(圖中未畫出),能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場.導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉單匝矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,ab邊長為L.當(dāng)探測器接觸地面時,滑塊K立即停止運動,此后線圈與軌道間的磁場發(fā)生作用,使探測器主體做減速運動,從而實現(xiàn)緩沖.已知裝置中除緩沖滑塊(含線圈)外的質(zhì)量為m,月球表面的重力加速度為g/6,不考慮運動磁場產(chǎn)生的電場.

(1)當(dāng)緩沖滑塊剛停止運動時,判斷線圈中感應(yīng)電流的方向和線圈ab邊受到的安培力的方向;
(2)為使探測器主體減速而安全著陸,磁感應(yīng)強度B至少應(yīng)多大?
(3)當(dāng)磁感應(yīng)強度為B0時,探測器主體可以實現(xiàn)軟著陸,若從v1減速到v0的過程中,通過線圈截面的電量為q,求該過程中線圈中產(chǎn)生的焦熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌間距L=0.5m,左端連接R=0.5Ω的電阻,右端連接一對金屬卡環(huán).導(dǎo)軌間MN右側(cè)(含MN)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場.磁感強度的B-t圖如圖乙所示.質(zhì)量為m=1kg的金屬棒與質(zhì)量也為m的物塊通過光滑滑輪由繩相連,繩始終處于繃緊狀態(tài).PQ、MN到右端卡環(huán)距離分別為17.5m和15m.t=0時刻由PQ位置靜止釋放金屬棒,棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,滑至導(dǎo)軌右端被卡環(huán)卡住不動.金屬導(dǎo)軌、卡環(huán)、金屬棒的電阻均不計,g取10m/s2.求:
(1)金屬棒進入磁場時的速度;
(2)金屬棒進入磁場時受到的安培力;
(3)在0~6s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,兩根正對的平行金屬直軌道MN、M'N'位于同一水平面上,兩軌道之間的距離l=0.50m.軌道的M、M'之間有一阻值R=0.50Ω的定值電阻,NN'端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N'P'平滑連接,兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m.直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強度B=0.60T的勻強磁場中,磁場區(qū)域的寬度d=0.80m,且其右邊界與NN'重合.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω恰好能放在軌道上的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處.在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動,當(dāng)運動至磁場的左邊界時撤去F,導(dǎo)體桿ab穿過磁場區(qū)域后,沿半圓形軌道運動,結(jié)果恰好通過半圓形軌道的最高點PP'.已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好,且始終與軌道垂直,導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,軌道的電阻可忽略不計,g取10m/s2.則( 。
A.導(dǎo)體桿剛進入磁場時,電阻R中的電流方向由M指向M'
B.導(dǎo)體桿剛進入磁場時,導(dǎo)體桿中的電流大小為3.0A
C.導(dǎo)體桿剛穿出磁場時速度的大小為5.0m/s
D.導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為0.94J

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