如圖6所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m、長為L的導體棒MN放在導軌上，甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端均與MN棒中點固定連接，另一端均被固定，MN棒始終與導軌垂直并保持良好接觸，導軌與MN棒的電阻均忽略不計.初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，MN棒第一次運動至最右端，這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（   ）
A．初始時刻棒受到安培力大小為
B．從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱為
C．當棒再次回到初始位置時，AB間電阻R的功率為
D．當棒第一次到達最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為mv20-Q
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試題分析：據(jù)題意，初始時刻，導體棒受到的安培力為：F=BLI=2B2L2v0/R，所以A選項正確；已知MN第一次運動到最右端電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則據(jù)動能定理有：-w安-2w彈=0-mv02/2，而w安=2Q，所以有
w彈=mv20/4-Q，則D選項正確；從初始時刻至棒第一次到達最左端：-w‘安-2w彈=0-mv02/2，則Q’= w‘安=2Q，所以B選項錯誤；當棒再次回到初始位置，AB間電阻R的功率為P="BILv=" B2L2v/R< B2L2v0/R,所以C選項錯誤。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A為多匝線圈，與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈珠的閉合多匝線圈，下列關(guān)于小燈珠發(fā)光說法正確的是（    ）
A．閉合電鍵后小燈珠可能發(fā)光
B．若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈珠更亮
C．閉合電鍵瞬間，小燈珠才能發(fā)光
D．若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，將滑動變阻器滑臂左移后，小燈珠可能會發(fā)光

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖，兩根足夠長的金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L，電阻不計。在導軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與導軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：

(1)磁感應(yīng)強度的大�。�
(2)燈泡正常發(fā)光時導體棒的運動速率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一寬40 cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為20 cm的正方形導線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v＝20 cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進入磁場的時刻為t＝0，下面所示圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是（    ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v做勻速運動．令E表示MN產(chǎn)生的電動勢，U表示MN兩端的電壓的大小，則(　　)
A．U＝Blv
B．E＝Blv
C．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
D．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，足夠長的U型光滑導體框架的兩個平行導軌間距為L，導軌間連有定值電阻R，框架平面與水平面之間的夾角為θ，不計導體框架的電阻．整個裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于框架平面向上，磁感應(yīng)強度大小為B 。導體棒ab的質(zhì)量為m，電阻不計，垂直放在導軌上并由靜止釋放，重力加速度為g.求：

(1)導體棒ab下滑的最大速度；
(2)導體棒ab以最大速度下滑時定值電阻消耗的電功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，虛線MN、M′N′為一勻強磁場區(qū)域的左右邊界，磁場寬度為L，方向豎直向下。邊長為l的正方形閉合金屬線框abcd，以初速度v0沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動，經(jīng)過一段時間線框通過了磁場區(qū)域。已知l<L，甲、乙兩位同學對該過程進行了分析，當線框的ab邊與MN重合時記為t=0，分別定性畫出了線框所受安培力F隨時間t變化的圖線，如圖2、圖3所示，圖中S1、S2、S3和S4是圖線與t軸圍成的面積。關(guān)于兩圖線的判斷以及S1、S2、S3和S4應(yīng)具有的大小關(guān)系，下列說法正確的是
A．圖2正確，且S1>S2B．圖2正確，且S1=S2
C．圖3正確，且S3>S4D．圖3正確，且S3=S4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。

（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。
（2）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將由放射源產(chǎn)生的α射線水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的Rx。（已知質(zhì)子質(zhì)量為mP，設(shè)質(zhì)子質(zhì)量與中子質(zhì)量相等，質(zhì)子帶電量為e）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，長度相等、電阻均為r的三根金屬棒AB、CD、EF，用導線相連，不考慮導線電阻。此裝置勻速進入勻強磁場的過程（勻強磁場寬度大于AE間距離），則EF兩端電壓u隨時間變化的圖像正確的是圖乙中的（  ）

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