如圖所示,兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌,其一部分處于方向垂直導(dǎo)軌所在平面且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場中,一根金屬桿MN成水平沿導(dǎo)軌滑下,在與導(dǎo)軌和電阻R組成的閉合電路中,其他電阻不計(jì).當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場區(qū)后,其運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是下圖中的( 。
分析:當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場區(qū)后,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到向上的安培力,根據(jù)安培力與重力的關(guān)系分析金屬桿可能的運(yùn)動(dòng)情況.分析時(shí),要抓住安培力大小與速率成正比的規(guī)律.
解答:解:A、金屬桿MN進(jìn)入磁場區(qū)時(shí),若所受的安培力與重力相等,做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度不變,故A正確.
BC、金屬桿MN進(jìn)入磁場區(qū)時(shí),若所受的安培力小于重力,做加速運(yùn)動(dòng),隨著速度的增大,感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流增大,金屬桿所受的安培力增大,合外力減小,加速度減小,v-t圖象的斜率減小,故B錯(cuò)誤,C正確.
D、金屬桿MN進(jìn)入磁場區(qū)時(shí),若所受的安培力大于重力,做減速運(yùn)動(dòng),隨著速度的減小,金屬桿所受的安培力減小,合外力減小,加速度減小,v-t圖象的斜率減小,故D正確.
故選:ACD.
點(diǎn)評(píng):解決本題關(guān)鍵能正確分析棒的受力情況,并能根據(jù)受力判定物體的運(yùn)動(dòng)情況,要緊扣安培力與速度成正比進(jìn)行分析,知道桿子不可能做勻變速運(yùn)動(dòng).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?青島二模)如圖所示,兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上,導(dǎo)軌電阻不計(jì);一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計(jì).導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻.軌道平面上有n段豎直向下的寬度為a、間距為b的勻強(qiáng)磁場(a>b),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬棒初始位于OO′處,與第一段磁場相距2a.求:
(1)若金屬棒有向右的初速度v0,為使金屬棒保持v0的速度一直向右穿過各磁場,需對(duì)金屬棒施加水平向右的拉力.求金屬棒不在磁場中時(shí)受到的拉力F1,和在磁場中時(shí)受到的拉力F2的大。
(2)在(1)的情況下,求金屬棒從OO′開始運(yùn)動(dòng)到剛離開第n段磁場過程中,拉力所做的功;
(3)若金屬棒初速度為零,現(xiàn)對(duì)其施以水平向右的恒定拉力F,使棒進(jìn)入各磁場的速度都相同,求金屬棒從OO′開始運(yùn)動(dòng)到剛離開第n段磁場整個(gè)過程中導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根平行放置的導(dǎo)電軌道,間距為L,傾角為θ,軌道間接有電動(dòng)勢為E(內(nèi)阻不計(jì))的電源,整個(gè)導(dǎo)軌處在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,電阻為R的金屬桿ab與軌道垂直放于導(dǎo)電軌道上靜止,軌道的摩擦和電阻不計(jì),要使ab桿靜止,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)多大?(設(shè)金屬桿的質(zhì)量為m)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?,棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計(jì),導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻. 有n段豎直向下寬度為a的勻強(qiáng)磁場,且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,相鄰磁場區(qū)的間距為b(a>b).金屬棒初始位于OO′處,與第一段磁場相距2a.若金屬棒初速為零,現(xiàn)對(duì)棒施以水平向右的恒定拉力F,使棒穿過各段磁場,發(fā)現(xiàn)金屬棒穿過各寬為b的非磁場區(qū)域的時(shí)間相同.
精英家教網(wǎng)
求(1)金屬棒進(jìn)入第一段磁場時(shí)的速度和此時(shí)磁場對(duì)金屬棒的作用力.
(2)在金屬棒從進(jìn)入第一段磁場到從第n段磁場穿出的過程中,導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根水平放置的相互平行的金屬導(dǎo)軌ab、cd,表面光滑,處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放在上面,以速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng),欲使棒PQ停下來,下面的措施可行的是(導(dǎo)軌足夠長,棒PQ有電阻)( 。
A、在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒B、在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒PQ大的多的金屬棒C、將導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接起來D、將導(dǎo)軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導(dǎo)線連接起來

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距為d,所在的平面傾角為θ,導(dǎo)軌上放著一根長為l、質(zhì)量為m的金屬棒ab,ab棒與導(dǎo)軌平面和水平面的交線平行.在整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,金屬棒ab在磁場中始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則金屬棒ab中的電流大小為
 
.其方向
 
(填“由a到b”或“由b到a”)

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