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

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

BD

解析試題分析:當(dāng)合外力為0的時(shí)候,導(dǎo)體棒的加速度為0,此時(shí)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到最大值,此后因?yàn)樗俣炔蛔儯愿袘?yīng)電流不變,安培力不變,合外力不變,一直是0,導(dǎo)體棒將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由E=Bdv,F(xiàn)=BId以及得出安培力,因?yàn)楹贤饬?,所以F=F+μmg,可解出所以A選項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(dòng)能的增加量,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤而D選項(xiàng)正確。
考點(diǎn):安培力 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 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(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

在右圖所示的電路中,電鍵S斷開(kāi)之前與斷開(kāi)之后的瞬間,通過(guò)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(wú)電流
C.先是由a到b,后是由b到a
D.無(wú)法判斷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖,一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng); 一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直; 虛線框?qū)蔷ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框.在t=0時(shí), 導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿ab方向開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎铝斜硎緄-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(lái)源: 題型:單選題

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

A.BSB.C.D.0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

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

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

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖甲所示,一個(gè)電阻為R,面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)。現(xiàn)將線框右半邊obcoˊ繞ooˊ 逆時(shí)針90o到圖乙所示位置。在這一過(guò)程中,導(dǎo)線中某個(gè)橫截面通過(guò)的電荷量是   (    )
 

A.B.C.D.0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

關(guān)于器材的原理和用途,下列說(shuō)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(lái)源: 題型:單選題

一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖如圖所示,該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成,兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱,線圈圓心為O點(diǎn)。在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí),穿過(guò)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(lái)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(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,t1時(shí)刻cd邊與L2重合,t2時(shí)刻ab邊與L3重合,t3時(shí)刻ab邊與L4重合,已知t1~t2的時(shí)間間隔為0.6s,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shí)間內(nèi),通過(guò)線圈的電荷量為0.25C
B.線圈勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為8m/s
C.線圈的長(zhǎng)度為1m
D.0~t3時(shí)間內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J

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