8．豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻不計，磁場方向如圖所示，磁感強度B=0.5T，導(dǎo)體ab及cd長均為0.2m，電阻均為0.1Ω，重均為0.1N，現(xiàn)用豎直向上的力拉導(dǎo)體ab，使之勻速上升（與導(dǎo)軌接觸良好），此時釋放cd，cd恰好靜止不動，那么ab上升時，下列說法正確的是（　�。�
A．ab受到的推力大小為0.2 N
B．ab向上的速度為2 m/s
C．在2 s內(nèi)，推力做功轉(zhuǎn)化的電能是0.8 J
D．在2 s內(nèi)，推力做功為0.6 J

分析 要使cd始終保持靜止不動，cd棒受到的安培力與重力平衡，ab勻速上升，受力也平衡，對兩棒組成的整體研究，由平衡條件可求得推力的大�。�
對ab研究，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求解速度．由焦耳定律求解2s內(nèi)產(chǎn)生的電能，由W=Fs=Fvt求解推力做功．

解答 解：A、導(dǎo)體棒ab勻速上升，受力平衡，cd棒靜止，受力也平衡，對于兩棒組成的整體，合外力為零，根據(jù)平衡條件可得：ab棒受到的推力F=2mg=0.2N，故A正確．
B、對cd棒，受到向下的重力G和向上的安培力F安，由平衡條件得：F安=G，即BIL=G，又I=$\frac{BLv}{2R}$，解得：v=$\frac{2GR}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{2×0.1×0.1}{0．{5}^{2}×0．{2}^{2}}$=2m/s，故B正確．
C、在2s內(nèi)，電路產(chǎn)生的電能Q=$\frac{{E}^{2}}{2R}$t=$\frac{（BLv）^{2}}{2R}$t=$\frac{（0.5×0.2×2）^{2}}{2×0.1}$×2J=0.4J，則在2s內(nèi)，拉力做功，有0.4J的機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤．
D、在2s內(nèi)拉力做的功為：W=F推vt=0.2×2×2J=0.8J，故D錯誤．
故選：AB．

點評 本題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力平衡問題，關(guān)鍵是對安培力和電路的分析和計算．要靈活選擇研究對象，本題運用整體法和隔離法結(jié)合，比較簡潔．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，在水平面上，質(zhì)量為10kg的物塊A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的另一端固定在小車上，當(dāng)他們都處于靜止時，彈簧對物塊的彈力大小為3N，若小車突然加速運動，下列說法正確的是（　�。�
A．以0.3m/s2的加速度向左加速運動，物塊A受到的摩擦力為零
B．以0.5m/s2的加速度向左加速運動，物塊A受到的彈簧的拉力將增大
C．以0.6m/s2的加速度向左加速運動，物塊A相對于小車一定滑動
D．以0.5m/s2的加速度向右加速運動，物塊A受到的彈簧的拉力可能不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

19．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L，上端接有電阻為R1的燈泡，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．現(xiàn)將質(zhì)量為m，電阻為R2的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放，進入磁場一段時間后可使燈泡持續(xù)正常發(fā)光．當(dāng)桿下降到M、N處時被支持物擋住并停止運動．OO′到MN的距離為d，桿始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，其他電阻忽略不計．
（1）求燈泡持續(xù)正常發(fā)光時，導(dǎo)體棒運動的速度v；
（2）求金屬桿下降過程通過燈泡的電量q；
（3）桿被支持物擋住后，通過減小磁感應(yīng)強度B的大小仍使燈泡持續(xù)正常發(fā)光，求磁感應(yīng)強度隨時間變化率的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖甲所示，軌道左端接有一電容為C的電容器，導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下從靜止開始向右運動．電容器兩極板間電勢差隨時間變化的圖象如圖乙所示，下列關(guān)于導(dǎo)體棒運動的速度v、導(dǎo)體棒受到的外力F隨時間變化的圖象正確的是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．如圖所示，粗糙斜面的傾角θ=37°，斜面上半徑r=0.5m的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于斜面向下的勻強磁場，一剛性單匝正方形線框abcd的bc邊與斜面底端平行且恰好過圓形區(qū)域的一條直徑．已知線框的質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=0.25Ω、邊長L=1.2m，與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，從t=0時刻起，磁場的磁感應(yīng)強度按B=2-$\frac{2}{π}$t（T）的規(guī)律變化，開始時線框靜止在斜面上，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）正方形線框靜止時回路中的電流；
（2）線框在斜面上可保持靜止的時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖甲所示，間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在絕緣水平桌面上，N、Q間接有電阻R0，導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，接觸良好．導(dǎo)軌間直徑為L的圓形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)體棒ab靜止．求：

（1）在0～t0時間內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動勢E；
（2）在0～t0時間內(nèi)，電阻R0產(chǎn)生的熱量Q；
（3）若從t=t0時刻開始，導(dǎo)體棒以速度v向右勻速運動，則導(dǎo)體棒通過圓形區(qū)域過程中，導(dǎo)體棒所受安培力F的最大值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖所示，光滑絕緣水平桌面上放置一個U型框架aebcfd，框架兩側(cè)是對稱的、足夠長的輕質(zhì)柔軟導(dǎo)線，不計導(dǎo)線電阻，bc部分是質(zhì)量為m、電阻為R、長為L的導(dǎo)體棒，自然懸垂在桌面的左側(cè)．桌面上固定兩個立柱，在立柱右側(cè)的軟導(dǎo)線上放置一根電阻為R、質(zhì)量為m的金屬棒MN，MN與軟導(dǎo)線之間的動摩擦因數(shù)為μ，整個裝置處于水平向左、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．現(xiàn)將導(dǎo)體棒bc由靜止釋放，bc帶動軟導(dǎo)線一起運動，兩側(cè)軟導(dǎo)線之間的距離保持為L不變，MNfe為矩形，各部分接觸良好，不計空氣阻力．
（1）判斷金屬棒MN中感應(yīng)電流的方向；
（2）求bc棒釋放瞬間的加速度大小；
（3）求bc棒所能達到的最大速度；
（4）由靜止開始釋放bc后的某過程中，已知MN產(chǎn)生的焦耳熱為Q，框架克服摩擦力做功為W，求該過程中bc棒動能的增加量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、粗細均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩過程中（　　）
A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相同
C．導(dǎo)體框cd邊兩端電勢差絕對值相同D．通過導(dǎo)體框截面的電量相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．空間探測器從某一星球表面豎直升空，發(fā)動機先推動探測器勻加速上升，過程中某時刻發(fā)動機因故障突然關(guān)閉，探測器失去動力．如圖所示為探測器從升空到回到該星球表面的速度隨時間變化的圖象，根據(jù)圖象求：
（1）星球表面的重力加速度大��；
（2）探測器在星球表面達到的最大高度；
（3）探測器落回星球表面的速度大小．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案