如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌AC、AD固定在水平面內(nèi),并處在方向豎直向下、大小為B的勻強(qiáng)磁場中.有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒以初速度v0從某位置開始在導(dǎo)軌上水平向右運(yùn)動,最終恰好靜止在A點(diǎn).在運(yùn)動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終構(gòu)成等邊三角形回路,且通過A點(diǎn)的總電荷量為Q.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻阻值恒為R,其余電阻不計.則( 。
A.該過程中導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動
B.該過程中接觸電阻產(chǎn)生的熱量為
1
8
m
v20
C.開始運(yùn)動時,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成回路的面積為S=
QR
B
D.當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為
1
2
v0
時,回路中感應(yīng)電流大小為初始時的一半
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A、感應(yīng)電動勢E=BLv,感應(yīng)電流I=
E
R
=
BLv
R
,導(dǎo)體棒受到的安培力F=BIL=
B2L2v
R
,由于導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中L不斷減小,安培力不斷減小,導(dǎo)體棒的加速度減小,導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運(yùn)動,不做勻減速運(yùn)動,故A錯誤;
B、克服安培力做功,導(dǎo)體棒的動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱,由能量守恒定律可得,接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q=
1
2
mv02,故B錯誤;
C、在整個過程中,感應(yīng)電荷量Q=I△t=
E
R
△t=
△Φ
△t
△t
R
=
BS
△t
△t
R
=
BS
R
,則S=
QR
B
,故C正確;
D、感應(yīng)電動勢E=BLv,感應(yīng)電流I=
E
R
=
BLv
R
,當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為
1
2
v0
時,導(dǎo)體棒的長度L減小,回路中感應(yīng)電流大小小于初始時的一半,故D錯誤;
故選C.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?上海)如圖所示,OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌,O、C處分別接有短電阻絲(圖中
粗線表法),R1=4Ω、R2=8Ω(導(dǎo)軌其它部分電阻不計).導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程y=2sin(
π3
x)
(單位:m).磁感強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面.一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動到C點(diǎn),棒與導(dǎo)思接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直,不計棒的電阻.求:
(1)外力F的最大值;
(2)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時電阻絲R1上消耗的最大功率;
(3)在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AOC是光滑的直角金屬導(dǎo),AO沿豎直方向,ab是一根金屬直棒,如圖立在導(dǎo)軌上(開始時b離O點(diǎn)很近).它從靜止開始在 重力作用下運(yùn)動,運(yùn)動過程中a端始終在AO上,b端始終在OC上,直到ab完全落在OC上,整個裝置放在一勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,則ab棒在運(yùn)動過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為θ=30°,寬度為L=1m的足夠長的U型平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T且范圍充分大的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,現(xiàn)用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6W的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導(dǎo)棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直).當(dāng)金屬導(dǎo)棒ab移動s=2.8m時,獲得穩(wěn)定速度.在此過程中金屬導(dǎo)棒產(chǎn)生的熱量為Q=5.8J(不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,g取10m/s2).
問:(1)導(dǎo)棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?
(2)導(dǎo)棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時所需時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?資陽三模)如圖所示,兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,兩端M、M’之間接一阻值為R=4Ω的定值電阻,NN’端與兩條位于豎直平面內(nèi)的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習(xí)口直NP,N'P’平滑連接直軌道的右側(cè)處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場中,磁場區(qū)域的寬度為s=0.5m,且其右邊界與NN’重合.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=lkg,電阻為r=1Ω的一導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處.在與桿垂直的,水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運(yùn)動.當(dāng)運(yùn)動至磁場右邊界時撤去F,結(jié)果導(dǎo)休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習(xí)U首的最高點(diǎn)PP'.已知導(dǎo)體桿ab在運(yùn)動過程中與輛連接觸良好,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)為μ=02,軌道的電阻可忽略不計,重力加速度g取l Om/s2,求:
(1)ab剛進(jìn)入磁場時桿中電流的大小和方向;
(2)ab穿過磁場的過程中,通過ab桿的電量;
(3)ab穿過磁場的過程中,ab桿損失的機(jī)械能和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑的水平金屬框架固定在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,框架左端連接一個R=0.4W的電阻,框架上面置一電阻r=0.1W的金屬導(dǎo)體ab,金屬導(dǎo)體長為0.5 m.兩端恰與框架接觸,且接觸良好.金屬導(dǎo)體在F=0.4N的水平恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動,電阻R上消耗的最大電功率為P=0.4W.設(shè)水平金屬框架足夠長,電阻不計.

 。1)試判斷金屬導(dǎo)體a、b兩端電勢高低.
 。2)金屬導(dǎo)體ab的最大速度.
 。3)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

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