如圖所示,電阻不計的平行導軌豎直固定,上端接有電阻R,高度為h的勻強磁場與導軌平面垂直。一導體棒從磁場上方的A位置釋放,用x表示導體棒進入磁場后的位移,i表示導體棒中的感應電流大小,表示導體棒的速度大小,EK表示導體棒的動能,a表示導體棒的加速度大小,導體棒與導軌垂直并接觸良好。以下圖象可能正確的是

【答案】AC

【解析】由于導體棒距離磁場上邊界有一定高度,所以導體棒到達磁場上邊界時獲得一定大小的速度,若速度較小,切割磁感線產(chǎn)生的感應電流較小,金屬棒受到的安培力小于其自身的重力,金屬棒做加速運動,當速度增大到一定值,滿足安培力等于重力時,金屬棒做勻速運動,離開磁場后做自由落體運動。

若速度較大,切割磁感線產(chǎn)生的感應電流較大,金屬棒受到的安培力大于其自身的重力,金屬棒做減速運動,當速度減小到一定值,滿足安培力等于重力時,金屬棒做勻速運動,離開磁場后做自由落體運動。選項A符合此種情況;選項B中的0-h段不應該是直線,故B錯誤;選項D中h以后,金屬棒做自由落體運動,速度增大,D錯誤。

若速度剛好滿足安培力等于重力,則金屬棒做勻速運動,離開磁場后做自由落體運動。選項C符合此種情況。

本題應選AC。

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,電阻不計的平行金屬導軌MN和OP水平放置.MO間接有阻值為R的電阻.導軌相距為d,有豎直向下的勻強磁場,磁感強度為B.質(zhì)量為m,長為L的導體棒CD的電阻為r,垂直于導軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動CD棒.CD棒受恒定的摩擦阻力f.已知F>f,L>d,求:
(1)CD棒運動的最大速度是多少?
(2)當CD棒達到最大速度后,電阻R消耗的電功率是多少?
(3)若在CD棒達到最大速度后的某一時刻撤去恒力F,當CD棒滑行S過程中流過電阻R的電量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻不計的平行粗糙長金屬導軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬棒a、b垂直于導軌放置,且與導軌良好接觸,勻強磁場垂直穿過導軌平面.現(xiàn)用一平行于導軌的恒力F作用在a的中點,使其向上運動.在a運動的整個過程中若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能( 。

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如圖所示,電阻不計的平行金屬導軌MN和OP放置在水平面內(nèi),MO間接有阻值為R=3Ω的電阻,導軌相距d=1m,其間有豎直向下的勻強磁場,磁感應強度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=1Ω的導體棒CD垂直于導軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F=1N向右拉動CD,CD受摩擦阻力f恒為0.5N.求:(1)CD運動的最大速度;(2)當CD達到最大速度后,電阻R消耗的電功率.

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(2013?河南模擬)如圖所示,電阻不計的平行光滑金屬導軌與水平面的夾角為θ,寬度為l,下端與阻值為R的電阻相連.磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過導軌平面,現(xiàn)使質(zhì)量為m的導體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導軌向上運動,滑行到最遠位置a′b′后又下湍.已知導體棒運動過程中的最大加速度為2gsinθ,g為重力加速度,軌道足夠長,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?湛江一模)如圖所示,電阻不計的光滑平行金屬導軌MN和OP水平放置,MO間接有阻值為R的電阻,兩導軌相距為L,其間有豎直向下的勻強磁場.質(zhì)量為m、長度為L、電阻為R0的導體棒CD垂直于導軌放置,并接觸良好.在CD的中點處用大小為F平行于MN向右的水平恒力啦CD從靜止開始運動s的位移,導體棒CD的速度恰好達到最大速度vm
(1)試判斷通過電阻R的電流方向;
(2)求磁場磁感應強度B的大;
(3)求此過程中電阻R上所產(chǎn)生的熱量.

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