如圖所示,固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m的導體棒ab垂直于導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸,導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)導體棒在水平向左、垂直于導體棒的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時,速度恰好達到最大(運動過程中導體棒始終與導軌保持垂直)。設(shè)導體棒接入電路的電阻為r,導軌電阻不計,重力加速度大小為g。則在此過程,下列說法正確的是

A.導體棒的速度最大值為
B.流過電阻R的電荷量為
C.恒力F和摩擦力對導體棒做的功之和等于導體棒動能的變化量
D.恒力F和安培力對導體棒做的功之和大于導體棒動能的變化量

BD

解析試題分析:當合外力為0的時候,導體棒的加速度為0,此時導體棒的速度達到最大值,此后因為速度不變,所以感應(yīng)電流不變,安培力不變,合外力不變,一直是0,導體棒將做勻速直線運動。由E=Bdv,F(xiàn)=BId以及得出安培力,因為合外力為0,所以F=F+μmg,可解出所以A選項錯誤;由電荷量q=I△t以及,所以I=△Φ/△t(R+r)得出q=△Φ/(R+r)= ,所以B選項正確;由能量守恒知恒力F做的功在數(shù)值上等于產(chǎn)生的電熱(即安培力做的功)、摩擦力做的功以及動能的增加量,所以C選項錯誤而D選項正確。
考點:安培力 感應(yīng)電動勢 法拉第電磁感應(yīng)定律 閉合電路歐姆定律 電流 能量守恒定律

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在右圖所示的電路中,電鍵S斷開之前與斷開之后的瞬間,通過燈A的電流方向是(  ).

A.一直是由a到b
B.先是由a到b,后無電流
C.先是由a到b,后是由b到a
D.無法判斷

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場; 一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直; 虛線框?qū)蔷ab與導線框的一條邊垂直,ba的延長線平分導線框.在t=0時, 導線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向開始進入磁場區(qū)域,直到整個導線框離開磁場區(qū)域.以i表示導線框中感應(yīng)電流的強度,取逆時針方向為正.下列表示i-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是:

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一矩形線框置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,線框平面與磁場方向平行,若線框的面積為S,則通過線框的磁通量為(     )

A.BSB.C.D.0

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中,能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法是

A.使勻強磁場均勻減少
B.保持圓環(huán)水平并在磁場中上下移動
C.保持圓環(huán)水平并在磁場中左右移動
D.保持圓環(huán)水平并使圓環(huán)繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖甲所示,一個電阻為R,面積為S的矩形導線框abcd,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向與ad邊垂直并與線框平面成450角,o、oˊ分別是ab和cd邊的中點,F(xiàn)將線框右半邊obcoˊ繞ooˊ 逆時針90o到圖乙所示位置。在這一過程中,導線中某個橫截面通過的電荷量是   (    )
 

A.B.C.D.0

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

關(guān)于器材的原理和用途,下列說法不正確的是:(     )

A.電表中的鋁框就是為了繞線圈方便
B.扼流圈的作用原理就是利用自感效應(yīng)
C.電磁爐的工作原理就是利用渦流熱效應(yīng)
D.變壓器的鐵芯做成薄片疊合就是為了減少渦流損耗

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一種早期發(fā)電機原理示意圖如圖所示,該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成,兩磁極相對于線圈平面對稱,線圈圓心為O點。在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動的過程中,當磁極與O點在同一條直線上時,穿過線圈的

A.磁通量最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大
B.磁通量最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最小
C.磁通量最小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大
D.磁通量最小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖甲所示,在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4,在L1L2之間和L3L4之間存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度B大小均為1T,方向垂直于虛線所在平面,F(xiàn)有一矩形線圈abcd,寬度cd=L=0.5m,質(zhì)量為0.1kg,電阻為2Ω,將其從圖示位置由靜止釋放(cd邊與L1重合),速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,t1時刻cd邊與L2重合,t2時刻ab邊與L3重合,t3時刻ab邊與L4重合,已知t1~t2的時間間隔為0.6s,整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向,重力加速度g取10m/s2。則

A.在0~t1時間內(nèi),通過線圈的電荷量為0.25C
B.線圈勻速運動的速度大小為8m/s
C.線圈的長度為1m
D.0~t3時間內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J

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