如圖所示,在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,電阻忽略不計(jì),導(dǎo)軌間距離為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面。質(zhì)量均為m的兩根金屬a、b放置在導(dǎo)軌上,a、b接入電路的電阻均為R。輕質(zhì)彈簧的左端與b桿連接,右端固定。開始時(shí)a桿以初速度。向靜止的b桿運(yùn)動(dòng),當(dāng)a桿向右的速度為時(shí),b桿向右的速度達(dá)到最大值,此過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q,兩桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好,則b桿達(dá)到最大速度時(shí)

A.b桿受到彈簧的彈力為

B.a(chǎn)桿受到的安培力為

C.a(chǎn)、b桿與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少量為Q

D.彈簧具有的彈性勢能為


AD

【解析】

試題分析:當(dāng)b桿向右的速度達(dá)到最大值時(shí),所受的安培力與彈力相等,此時(shí):E=BL(v-vm),則安培力,選項(xiàng)A正確;a桿受到的安培力等于b桿受的安培力的大小,即,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因在過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則b桿產(chǎn)生的焦耳熱也為Q,則a、b桿與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少量為2Q,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由能量守恒定律可知,彈簧具有的彈性勢能為,選項(xiàng)D正確;故選AD.

考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律;能量守恒定律.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子以速度v0O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場區(qū)域后,從點(diǎn)b處穿過x軸,速度方向與x軸正方向的夾角為300.粒子的重力不計(jì),試求:

(1)圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積.

(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

(3)bO的距離.

 


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圖3-(甲)是證實(shí)玻爾關(guān)于原子內(nèi)部能量量子化的一種實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖,從電子槍A射出的電子進(jìn)入充有氦氣的容器B中,在O點(diǎn)與氦原子核碰撞后進(jìn)入速度選擇器C,而氦原予則由低能級(jí)被激發(fā)到高能級(jí).速度選擇器C由兩個(gè)同心圓弧電極P1P2組成,電極間場強(qiáng)方向沿半徑方向.當(dāng)兩極間加電壓U時(shí),只允許具有確定能量的電子通過,并進(jìn)入檢測裝置D,由檢測裝置D測出電了產(chǎn)生的電流I.改變電壓,同時(shí)測出I的數(shù)值,就可以確定碰撞后進(jìn)入速度選擇器的電子能量分布.為研究方便:①忽略電子重力;②設(shè)電子與原子碰撞前原子靜止,原子質(zhì)量比電子大得多,碰撞后原子雖被稍微移動(dòng)但仍可忽略電子的這一能量損失,即假設(shè)碰撞后原子仍不動(dòng);③當(dāng)電子與原子做彈性碰撞時(shí),電子損失的動(dòng)能傳給原子,使原子內(nèi)部能量增加.

⑴設(shè)速度選擇器兩端電壓為UV時(shí),允許通過的電子動(dòng)能為EleV.試寫出EleV與UV的關(guān)系式.設(shè)通過速度選擇器的電子軌跡半徑r=2m,電極P1P2的間隔d=0.1m,兩極間場強(qiáng)的大小處處相等.

⑵如果電子槍射出的電予動(dòng)能Ek=50eV,改變P1P2之間的電壓U,測得電流I,得到UI圖線如圖3-(乙)所示.圖線表明當(dāng)電壓U分別為5.00V、2.88V、2.72V、2.64V時(shí),電流出現(xiàn)峰值.試說明U=5.00V與U=2.88V時(shí),電子和氦原子碰撞時(shí)電子能量的變化情況.求出氦原子三個(gè)激發(fā)態(tài)的能級(jí)En,設(shè)基態(tài)能量E1=0。                                   圖3

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兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連,如圖所示,OAOB與水平面的夾角分別為30°、60°,M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則(    )

A.繩OA的拉力大于繩OB的拉力      

B.繩OB的拉力大于繩OA的拉力

C.m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向右

D.m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左

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用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán),ab為圓環(huán)的直徑。如圖所示,在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場,磁場垂直圓環(huán)所在平面,方向如圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率(k<0),則

A.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢

B.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為krS/2ρ

D.圖中a、b兩點(diǎn)之間的電勢差

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關(guān)于家庭安全用電,下列做法正確的是

A.將移動(dòng)插座遠(yuǎn)離水池

B.用濕抺布擦去工作中電器上的灰塵

C.使用洗衣機(jī)時(shí),電器外殼不接地

D.消毒碗柜、電飯煲和電冰箱同時(shí)使用一個(gè)移插座

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真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間相互作用力為F,若兩電荷間距離不變,兩電荷電量都增大為原來的2倍,下列判斷正確的是

A.F 增大為原來的2 倍      B.F 增大為原來的4 倍

C.F 增大為原來的6 倍      D.F 增大為原來的8 倍

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如圖所示,物塊質(zhì)量為m,一直隨轉(zhuǎn)筒一起以角速度ω繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),以下描述正確的是(    )

A.物塊所需向心力由圓筒對(duì)物塊的摩擦力提供

B.若角速度ω增大,物塊所受摩擦力增大

C.若角速度ω增大,物塊所受彈力增大

D.若角速度ω減小,物塊所受摩擦力減小

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在如圖所示電路中,L為電阻很小的線圈,G1和G2為零點(diǎn)在表盤中央的相同的電流表。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表G1指針偏向右方,那么當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),將出現(xiàn)的現(xiàn)象是(  )。

A.G1和G2指針都立即回到零點(diǎn)

B.G1指針立即回到零點(diǎn),而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)

C.G1指針緩慢回到零點(diǎn),而G2指針先立即偏向右方,然后緩慢地回到零點(diǎn)

D.G1指針立即偏向左方,然后緩慢地回到零點(diǎn),而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)

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