14.如圖所示,電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒AB置于光滑導(dǎo)軌上,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.L1、L2為完全相同的兩個(gè)燈泡,L為自感系數(shù)無(wú)窮大、直流電阻不計(jì)的自感線圈.當(dāng)導(dǎo)體棒AB以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)且電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí),L中電流為I,t1時(shí)刻棒AB突然在導(dǎo)軌上停止運(yùn)動(dòng).設(shè)L中的電流為i(取向下為正),L1的電流為i1(取向右為正),L2的電流為i2(取向下為正).下列電流隨時(shí)間的變化圖正確的是:( 。
A.B.
C.D.

分析 由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向,根據(jù)燈泡亮度情況判斷自感電動(dòng)勢(shì)的方向,然后判斷電路電流變化,再判斷金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況.

解答 解:由右手定則可知,導(dǎo)體棒內(nèi)的電流的方向向上,所以通過(guò)L1的電流方向向右,為正;通過(guò)線圈的電流從上到下,為正;
當(dāng)導(dǎo)體棒AB以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)且電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí),線圈L中的電流也到達(dá)穩(wěn)定,此時(shí)燈泡L2被短路,電流為0;
當(dāng)t1時(shí)刻棒AB突然在導(dǎo)軌上停止運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流,回路中的電流發(fā)生變化,所以在線圈L中將產(chǎn)生自感電流,自感電流方向向下,與原電流方向相同,所以i的方向仍然為正,但i的大小逐漸減;
棒AB突然在導(dǎo)軌上停止運(yùn)動(dòng)后,L中的電流方向不變,L1、L2并聯(lián)后與線圈L組成自感回路,L中的電流方向向下,所以流過(guò)L1的電流的方向向右,為正;而流過(guò)L2的電流的方向向上,為負(fù);
由于是L1、L2并聯(lián)后與線圈L組成自感回路,所以L1、L2中的電流都是L中的電流大小的一半.
由以上的分析可知,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤,D正確.
故選:AD

點(diǎn)評(píng) 本題考查了判斷金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)用右手定則、分析清楚物體運(yùn)動(dòng)情況即可正確解題,要注意楞次定律在自感現(xiàn)象中的應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.為拍攝鳥類活動(dòng),攝影師用輕繩將質(zhì)量為2.0kg的攝像機(jī)跨過(guò)樹枝,懸掛于離地面8.5m高的B點(diǎn),繩子另一端連著沙袋,并將沙袋控制在地面上的A點(diǎn),某時(shí)刻,沙袋突然失控,當(dāng)沙袋水平滑動(dòng)到較長(zhǎng)的斜坡底端C點(diǎn)時(shí),攝像機(jī)下落到距地面5.0m高的D點(diǎn),斜坡傾角為37°,此時(shí)細(xì)繩與斜面平行,最終攝像機(jī)恰好沒(méi)有撞擊地面,不計(jì)細(xì)繩與樹枝間的摩擦,g取10m/s2;
(1)若從D點(diǎn)開始下落過(guò)程,輕繩的拉力大小為23.2N,求攝像機(jī)在D點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)若沙袋與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.175,求沙袋質(zhì)量M及攝影機(jī)下落全過(guò)程中,系統(tǒng)克服摩擦阻力所做的功(不計(jì)C處的能量損失,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的物體A、B從同一高度沿傾角不同的兩光滑斜面由靜止自由滑下,在物體下滑到斜面底端的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.兩物體所受重力的沖量相同
B.兩物體所受合力的沖量相同
C.兩物體到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)量不同
D.兩物體到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)量水平分量相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.有一小燈泡上標(biāo)有“4.8V 2W”的字樣,某同學(xué)為了測(cè)量小燈泡在不同電壓下的電功率,從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材:
A.電流表頭G(0-1mA,內(nèi)阻為3kΩ)     
B.電流表A(0-0.6A,內(nèi)阻約1Ω)     
C.電阻箱(0-9999.9Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R(10Ω,2A)      
E.學(xué)生電源(直流6V,內(nèi)阻不計(jì))      
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)由于表頭量程偏小,該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為6V的電壓表,則應(yīng)該將表頭與電阻箱串聯(lián)(填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”),并將該電阻箱阻值調(diào)為3000Ω
(2)接著該同學(xué)用改裝后的電壓表測(cè)量小燈泡在不同電壓下的電功率,請(qǐng)?jiān)谔摼方框中畫出實(shí)驗(yàn)原理圖.
(3)某次測(cè)量,電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示,則電流表的示數(shù)為0.44A
(4)該小組描繪出的伏安特性曲線如圖乙所示,若將2只相同的小電珠串聯(lián)后,直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源組成閉合回路,每個(gè)小電珠的功率約為0.44W.(保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.物理中存在“通量”這個(gè)物理量,“通量”的定義要用到高等數(shù)學(xué)知識(shí).在高中階段,對(duì)“通量”的定義采用的是簡(jiǎn)單化處理方法并輔以形象化物理模型進(jìn)行理解.
(1)“磁通量”就是一種常見的“通量”.在高中階段我們是這樣來(lái)定義“磁通量”的:設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,面積為S,我們把B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量(圖1),簡(jiǎn)稱磁通.用字母ϕ表示,則ϕ=BS.磁通量可以形象地理解為穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)的多少.如圖2所示,空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一個(gè)面積為S的矩形線圈與豎直面間的夾角為θ,試求穿過(guò)該矩形線圈的磁通量ϕ.

(2)“電通量”也是一種常見的“通量”.在定義“電通量”時(shí)只需要把“磁通量”中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B替換為電場(chǎng)強(qiáng)度E即可.請(qǐng)同學(xué)們充分運(yùn)用類比的方法解決以下問(wèn)題.已知靜電力常量為k.

a.如圖3所示,空間存在正點(diǎn)電荷Q,以點(diǎn)電荷為球心作半徑為R的球面,試求通過(guò)該球面的電通量ϕE1
b.上述情況映射的是靜電場(chǎng)中“高斯定理”,“高斯定理”可以從庫(kù)侖定律出發(fā)得到嚴(yán)格證明.“高斯定理”可表述為:通過(guò)靜電場(chǎng)中任一閉合曲面的電通量等于閉合曲面內(nèi)所含電荷量Q與4πk的乘積,即ϕE=4πkQ,其中k為靜電力常量.試根據(jù)“高斯定理”證明:一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,球外各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也是E=k$\frac{Q}{r^2}$(r>R),式中r是球心到該點(diǎn)的距離,Q為整個(gè)球體所帶的電荷量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖所示,足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌MN、PQ分別水平放置且位于同一豎直平面內(nèi),其間有垂直導(dǎo)軌平面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=4T,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=4m、電阻為r=lΩ的導(dǎo)體棒CD垂直導(dǎo)軌放置,在外力作用下,導(dǎo)軌以vL=4.5m/s的速度水平向右勻速運(yùn)動(dòng),電阻R1=4Ω,R2=12Ω,R3=16Ω電容為C=0.2μF的平行板電容器的兩極板A、B與水平面的夾角θ=37°,兩極板A、B間的距離d=0.4m,板間有一個(gè)傳動(dòng)裝置,絕緣傳送帶與極板平行,皮帶傳動(dòng)裝置兩輪軸心相距L=5m,傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),其速度v=4m/s.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=0.lkg、電荷量q=+0.02C的工件(視為質(zhì)點(diǎn),電荷量保持不變)輕放在傳送帶底端,同時(shí)開關(guān)S閉合,電路瞬間能穩(wěn)定下來(lái),不計(jì)其余電阻,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)開關(guān)S閉合后,電容器所帶電量.
(2)工件從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到頂端過(guò)程中因摩擦所產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖,絕緣、光滑斜面傾角θ=37°,在區(qū)域I內(nèi)有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域II內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1T,寬度均為d=0.4m,MN為兩磁場(chǎng)的分界線.質(zhì)量為0.06kg的矩形線框abcd,邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)=0.6m和d=0.4m,置于斜面上端某處,ab邊與磁場(chǎng)邊界、斜面底邊平行.由靜止釋放線框,線框沿斜面下滑,恰好勻速進(jìn)入?yún)^(qū)域I.已知線框的總電阻R=0.5Ω.
(1)求ab邊在區(qū)域I內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),線框的速度v0的大小;
(2)求當(dāng)ab邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí),線框的發(fā)熱功率P;
(3)將ab邊進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)記為t=0時(shí)刻,為使線框此后能以大小為0.4m/s2、沿斜面向上的加速度做勻變速運(yùn)動(dòng),需在線框上施加一沿斜面方向的外力,求t=0時(shí)的外力F.
(4)請(qǐng)定性地描述在題(3)的情景中,t=0之后外力F隨時(shí)間t變化的情況.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.如圖所示,細(xì)繩豎直拉緊,下端掛一重球,重球下放著一光滑斜面,球與斜面接觸且靜止,則重球受到的力有( 。
A.重力和繩的拉力B.重力、繩的拉力和斜面支持力
C.重力、斜面支持力D.繩的拉力、斜面的支持力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,根據(jù)圖象判斷下列正確的是(  )
A.0.5s與2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反
B.0~1s與4~5s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相反
C.0~1s內(nèi)的加速度大小是1~3s內(nèi)的加速度大小的2倍
D.質(zhì)點(diǎn)在0~5s內(nèi)的平均速度是1.6m/s

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