如圖所示,間距為L、電阻不計的足夠長平行光滑金屬導軌水平放置,導軌左端用一阻值為R的電阻連接,導軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒,金屬棒與導軌接觸良好.整個裝置處于豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中.現(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導軌向右運動,若金屬棒在整個運動過程中通過的電荷量為q.下列說法正確的是( 。
A.金屬棒在導軌上做勻減速運動
B.整個過程中金屬棒在導軌上發(fā)生的位移為
qR
BL
C.整個過程中金屬棒克服安培力做功為
1
2
mv2
D.整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為
1
2
mv2
精英家教網(wǎng)
A、金屬棒切割產(chǎn)生感應電動勢,產(chǎn)生感應電流,從而受到向左的安培力,做減速運動,由于速度減小,電動勢減小,則電流減小,安培力減小,根據(jù)牛頓第二定律知,加速度減小,做加速度逐漸減小的減速運動.故A錯誤.
B、根據(jù)q=
△Φ
R
=
BLs
2R
,則金屬棒在導軌上發(fā)生的位移s=
2qR
BL
.故B錯誤.
C、根據(jù)動能定律得,-WA=0-
1
2
mv2
,則金屬棒克服安培力做功為
1
2
mv2
.故C正確.
D、根據(jù)能量守恒得,動能的減小全部轉化為整個回路產(chǎn)生的熱量,則電阻R產(chǎn)生的熱量QR=
1
4
mv2
.故D錯誤.
故選C.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,間距為L的兩根長直平行導軌M、N所在平面與水平面夾角為θ,磁感應強度為B的勻強磁場垂直軌道平面.橫跨的導體棒cd因為摩擦而處于靜止狀態(tài),其質(zhì)量為M.另一根導體棒ab質(zhì)量為m,由靜止開始沿軌道無摩擦由上方滑下,當沿軌道下滑距離為S時,達到最大速度.在ab下滑過程中,cd棒始終保持靜止.兩棒電阻均為R,導軌電阻不計.求:
(1)當ab棒達到最大速度后,cd棒受到的摩擦力;
(2)從ab棒開始下滑到達到最大速度的過程中,ab與cd棒上產(chǎn)生的總熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,間距為L、半徑為R0的內(nèi)壁光滑的
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圓弧固定軌道,右端通過導線接有阻值為R的電阻,圓弧軌道處于豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應強度為B.質(zhì)量為m、電阻為r、長度也為L的金屬棒,從與圓心等高的ab處由靜止開始下滑,到達底端cd時,對軌道的壓力恰好等于金屬棒的重力2倍,不計導軌和導線的電阻,空氣阻力忽略不計,重力加速度為g.求:
(1)金屬棒到達底端時,電阻R兩端的電壓U多大;
(2)金屬棒從ab處由靜止開始下滑,到達底端cd的過程中,通過電阻R的電量q;
(3)用外力將金屬棒以恒定的速率v從軌道的低端cd拉回與圓心等高的ab處的過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?廣州三模)如圖所示,間距為L,電阻不計的兩根平行金屬導軌MN、PQ(足夠長)被固定在同一水平面內(nèi),質(zhì)量均為m,電阻均為R的兩根相同導體棒a、b垂直于導軌放在導軌上,一根輕繩繞過定滑輪后沿兩金屬導軌的中線與a棒連連,其下端懸掛一個質(zhì)量為M的物體C,整個裝置放在方向豎直向上,磁感應強度大小為B的勻強磁場中,開始時使a、b、C都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)釋放C,經(jīng)過時間t,C的速度為v1,b的速度為v2.不計一切摩擦,兩棒始終與導軌接觸良好,重力加速度為g,求:
(1)t時刻a棒兩端的電壓
(2)t時刻C的加速度值
(3)t時刻a、b與導軌所組成的閉合回路消耗的總電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,間距為L、電阻不計的兩根平行金屬導軌MN、PQ(足夠長)被固定在同一水平面內(nèi),M、P間連接了一電阻R長度為L、質(zhì)量為m、電阻也為R的導體棒ab垂直置于導軌上,一根輕繩繞過定滑輪后沿兩金屬導軌的中線與ab棒連接,其下端懸掛一個質(zhì)量也為m的物體A,整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中.開始時使導體棒ab和物體A都處于靜止狀態(tài)且輕繩拉直,現(xiàn)釋放A,經(jīng)過時間t,物體A下降的高度為h,速度為v.不計一切摩擦,導體棒始終與導軌接觸良好,重力加速度為g.
求此時刻:
(1)a、b兩端間的電壓;
(2)物體A的加速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?江門一模)如圖所示,間距為L=lm的光滑平行金屬導軌,水平地放置在豎直方向的磁感應強度為B=1T的勻強磁場中,一端接阻值是R=9Ω的電阻,一電阻是r=1Ω,質(zhì)量為m=1Kg的體棒放置在導軌上,在外力的作用下從t=0開始運動,其速度隨時間的變化規(guī)律是v=2
t
不計導軌電阻.求:
(1)t=4s時的感應電流的大小和此時安培力的功率;
(2)在坐標中畫出電流平方與時間關系(I2-t),的圖象,并利用圖象計算t=0到t=4s時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量.

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