如圖中回路豎直放在勻強磁場中,磁場的方向垂直于回路平面向外,導體AC可以貼著光滑豎直長導軌下滑.設回路的總電阻恒定為R,當導體AC從靜止開始下落后,下面敘述中正確的說法有(  )
A.導體下落過程中,機械能守恒
B.導體加速下落過程中,導體減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量
C.導體加速下落過程中,導體減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為導體增加的動能和回路中增加的內(nèi)能
D.導體達到穩(wěn)定速度后的下落過程中,導體減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能

A、導體下落過程中切割磁感線產(chǎn)生順時針方向的感應電動勢、感應電流,導體受到豎直向上的安培力,還有豎直向下的重力,下落過程中安培力做負功,機械能減小,減小的機械能轉(zhuǎn)化為電能,所以機械能不守恒,故A錯誤.
B、C、導體加速下落過程中,重力做正功,重力勢能減小,減小的重力勢能一部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電能,另一部分轉(zhuǎn)化為導體的動能;故B錯誤,C正確.
D、導體下落達到穩(wěn)定速度時,豎直向下的重力等于豎直向上的安培力,兩力的合力等于零,導體做勻速直線運動,動能不變,導體減少的重力勢能通過克服安培力做功全部轉(zhuǎn)化為回路的電能,故D正確.
故選:CD
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在光滑水平面上,有一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框abcd,在水平外力的作用下,從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運動,穿過磁感應強度為B的勻強磁場,平行磁場區(qū)域的寬度大于線框邊長,如圖甲所示.測得線框中產(chǎn)生的感應電流i的大小和運動時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.已知圖象中四段時間分別為△t1、△t2、△t3、△t4.求:
(1)比較△t1、△t3兩段時間內(nèi)水平外力的大。
(2)若已知△t2:△t3:△t4=2:2:1,則線框邊長與磁場寬度比值為多少?
(3)若bc邊剛進入磁場時測得線框速度v,bc兩點間電壓U,求△t2時間內(nèi),線框中的平均感應電動勢.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,固定在水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦滑動,此時adeb構(gòu)成一個邊長為L的正方形,開始時磁感應強度為B0.若從t=0時刻起,磁感應強度逐漸減小,棒以恒定速度v向右做勻速運動時,可使棒中不產(chǎn)生感應電流,則磁感應強度應怎樣隨時間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?

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如圖甲所示,光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形導線框ABCD,線框的邊長為L=0.4m、總電阻為R=0.1Ω.在直角坐標系xoy中,有界勻強磁場區(qū)域的下邊界與x軸重合,上邊界滿足曲線方程y=0.2sin
10π
3
x
(m),場強大小B=0.2T.線框在沿x軸正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做勻速直線運動,恰好拉出磁場.

(1)求線框中AD兩端的最大電壓;
(2)在圖乙中畫出運動過程中線框i-t圖象,并估算磁場區(qū)域的面積;
(3)求線框在穿越整個磁場的過程中,拉力F所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示(俯視),MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計的平行金屬導軌,兩導軌間距L=0.2m,其間有一個方向垂直水平面豎直向下的勻強磁場B1=5.0T.導軌上NQ之間接一電阻R1=0.40Ω,阻值為R2=0.10Ω的金屬桿垂直導軌放置并與導軌始終保持良好接觸.兩導軌右端通過金屬導線分別與電容器C的兩極相連.電容器C緊挨帶有小孔的固定絕緣彈性圓筒,圓筒壁光滑,筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強磁場B2,O是圓筒的圓心,圓筒的內(nèi)半徑r=0.40m.

(1)用一個方向平行于MN水平向左且功率P=80W的外力F拉金屬桿,使桿從靜止開始向左運動.已知桿受到的摩擦阻力大小恒為f=6N,求求當金屬桿最終勻速運動時的速度大;
(2)計算金屬桿勻速運動時電容器兩極板間的電勢差;
(3)當金屬桿處于(1)問中的勻速運動狀態(tài)時,電容器C內(nèi)緊靠極板D處的一個帶正電的粒子加速后從a孔垂直磁場B2并正對著圓心O進入圓筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞兩次后恰好又從小孔a射出圓筒.已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電量和能量都不損失,不計粒子的初速度、重力和空氣阻力,粒子的荷質(zhì)比
q
m
=5×107C/kg,求磁感應強度B2的大。

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如圖所示,從勻強磁場中把不發(fā)生形變的矩形線圈勻速拉出磁場區(qū),如果兩次拉出的速度之比為1:2,則兩次線圈所受外力大小之比F1:F2、線圈發(fā)熱之比Q1:Q2、通過線圈截面的電量q1:q2之比分別為( 。
A.F1:F2=2:1,Q1:Q2=2:1,q1:q2=2:1
B.F1:F2=1:2,Q1:Q2=1:2,q1:q2=1:1
C.F1:F2=1:2,Q1:Q2=1:2,q1:q2=1:2
D.F1:F2=1:1,Q1:Q2=1:1,q1:q2=1:1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導體閉合線框abcd.邊長ab=2bc,置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外,線框兩次勻速地進入磁場,兩次完全進入磁場的時間相同,方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進入磁場.線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1:第二次bc邊平行MN進入磁場.線框上產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則( 。
A.Q1>Q2q1=q2B.Q1>Q2q1>q2
C.Q1=Q2q1=q2D.Q1=Q2q1>q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖1所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,已知磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖2,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,則ab兩點的電勢φa______φb(填“>”或“=”或“<”),回路中的感應電動勢大小為______V.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一線圈匝數(shù)為n=10匝,線圈電阻不計,在線圈外接一個阻值R = 2.0Ω的電阻,如圖甲所示。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場,線圈內(nèi)磁通量φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為         ,通過R的電流方向為            ,通過R的電流大小為        。

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