A. | 金屬棒的最大電壓為12BL√2gh | |
B. | 金屬在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為√2d√gh | |
C. | 克服安培力所做的功為mgh | |
D. | 右端的電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為12(mgh-μmgd) |
分析 金屬棒在彎曲軌道下滑時(shí),只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度,由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢.金屬棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌后做減速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢減小,所以金屬棒剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)電壓最大.由串聯(lián)電路分壓規(guī)律求出最大電壓;根據(jù)牛頓第二定律和加速度的定義式結(jié)合求時(shí)間.克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,由動(dòng)能定理(或能量守恒定律)可以求出克服安培力做功,得到導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱.
解答 解:A、金屬棒在下滑過程中,由機(jī)械能守恒定律得:mgh=12mv2,則得金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度 v=√2gh
金屬棒進(jìn)入磁場后受到向左的安培力和摩擦力而做減速運(yùn)動(dòng),則金屬棒剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大,所以最大感應(yīng)電動(dòng)勢為 E=BLv
金屬棒的最大電壓為 U=12E=12BL√2gh.故A正確;
B、金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),取向右為正方向,根據(jù)牛頓第二定律得:
-μmg-B2L2v2R=ma=m△v△t
即得-μmg△t-B2L2v2R△t=m△v
兩邊求和得:∑(-μmg△t-B2L2v2R△t)=∑m△v
則得-μmgt-B2L2d2R=0-mv
解得金屬在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t=m√2gh−B2L2d2Rμmg.故B錯(cuò)誤.
C、金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,由動(dòng)能定理得:mgh-WB-μmgd=0-0,則克服安培力做功:WB=mgh-μmgd,故C錯(cuò)誤;
D、克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,電阻與導(dǎo)體棒電阻相等,通過它們的電流相等,則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱:QR=12Q=12WB=12(mgh-μmgd),故D正確.
故選:AD
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是運(yùn)用積分法求金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,其切入點(diǎn)是牛頓第二定律和瞬時(shí)加速度的定義式.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 阿基米德,發(fā)現(xiàn)了杠桿原理 | B. | 牛頓,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 | ||
C. | 伽利略,測出了重力加速度的值 | D. | 卡文迪許,測出了萬有引力常量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn),電場力做正功 | |
B. | M、N 兩點(diǎn)間的電勢差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢差 | |
C. | M點(diǎn)的電勢與P點(diǎn)的電勢相同 | |
D. | 在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B→C的過程,運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài) | |
B. | C→D的過程,運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài) | |
C. | B→C運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢能等于彈性繩增加的彈性勢能 | |
D. | C→D的過程,運(yùn)動(dòng)員做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期均相等 | |
B. | 小行星帶內(nèi)側(cè)行星的加速度大于外側(cè)行星的加速度 | |
C. | 與太陽距離相等的每一顆小行星,受到太陽的引力大小都相等 | |
D. | 小行星帶內(nèi)各行星繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度均大于地球公轉(zhuǎn)的線速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 15A,3V | B. | 0,3V | C. | 15A,0 | D. | 0,0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | C、D兩點(diǎn)間的電勢差的變化量△UCD=1.5V | |
B. | C、D兩點(diǎn)的電勢都升高 | |
C. | 將一個(gè)電子放在D點(diǎn),在A板下移的過程中電場力對電子做的功為4eV | |
D. | A板下移后,一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電場力對電子做的功為-6eV |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是正電荷在該處的受力方向 | |
B. | 磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量 | |
C. | 磁感應(yīng)強(qiáng)度沿磁感線方向逐漸減小 | |
D. | 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向 |
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