如圖所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導軌(足夠長),導軌光滑且電阻不計,阻值為R的導體棒垂直于導軌放置,且與導軌接觸良好.導軌所在空間存在勻強磁場,勻強磁場與導軌平面垂直,時,將開關(guān)S由1擲向2,分別用、表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度大小和加速度大小,則下圖所示的圖象中正確的是
D

試題分析:首先分析導體棒的運動情況:開關(guān)S由1擲到2,電容器放電后會在電路中產(chǎn)生電流.導體棒通有電流后會受到安培力的作用,會產(chǎn)生加速度而加速運動.導體棒切割磁感線,速度增大,感應(yīng)電動勢增大,則電路中電流減小,安培力減小,加速度減小.因?qū)к壒饣,所以在有電流通過棒的過程中,棒是一直加速運動(變加速)加速度逐漸減小,速度逐漸增大.當感應(yīng)電動勢等于電容器的電壓時,電路中無電流,達到一種平衡時,導體棒做勻速運動,加速度為零,速度達到最大值,所以C錯誤D正確.當棒勻速運動后,棒因切割磁感線有電動勢,所以電容器兩端的電壓能穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值,即電容器的電量應(yīng)穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值(不會減少到0).這時電容器的電壓等于棒的電動勢數(shù)值,棒中無電流,故A,B錯誤。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

4.如圖所示,動圈式話筒能夠?qū)⒙曇艮D(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘枺ń蛔冸娏鳎a(chǎn)生的電信號一般都不是直接送給擴音機,而是經(jīng)過一只變壓器之后再送給擴音機放大,變壓器的作用是能夠減少信號沿導線傳輸過程中的電能損失,關(guān)于話筒內(nèi)的這只變壓器,下列說法中正確的是
A.一定是升壓變壓器,因為P=UI,升壓后,電流減小,導線上損失的電能減少
B.一定不是升壓變壓器,因為P=U2/R,升壓后,導線上損失的電能會增加
C.一定是降壓變壓器,因為I2=n1I1/n2,降壓后,電流增大,使到達擴音機的信號加強
D.一定不是降壓變壓器,因為P=I2R,降壓后,電流增大,導線上損失的電能會增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.1T,水平放置的框架寬度L=0.4m,框架電阻不計。金屬棒電阻R=0.8Ω,定值電阻R1=2Ω, R2=3Ω,當金屬棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左勻速運動時,

(1)金屬棒ab兩端的電壓
(2)電阻R1的熱功率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

邊長為a的閉合金屬正三角形框架,左邊豎直且與磁場右邊界平行,完全處于垂直于框架平面向里的勻強磁場中.現(xiàn)把框架勻速水平向右拉出磁場,如圖所示,則下列圖象與這一過程相符合的是(  ).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌,其間距為L,導軌彎曲部分和水平部分均光滑,二者平滑連接.右端接一個阻值為R的定值電阻.水平部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,磁感應(yīng)強度大小為B.質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從磁場區(qū)域的右邊界以平行于水平導軌的初速度v0進入磁場,離開磁場后沿彎曲軌道上升h高度時速度變?yōu)榱悖阎饘侔襞c導軌間接觸良好,則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中(重力加速度為g)

A.金屬棒產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為Bdv0
B.通過金屬棒的電荷量為
C.克服安培力所做的功為
D.整個過程電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線框,線框上下邊的距離小于磁場邊界bd間距離,下邊水平。線框從水平面a處由靜止開始下落。已知磁場上下邊界bd之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線框下邊剛通過水平面b、c(位于磁場中)和d時,線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd,且線框勻速通過d水平面,則下列判斷中正確的是
A.由于線框在c處速度大于b處的速度,根據(jù)安培力推導公式,則Fc>Fb
B.由于線框在c處速度小于d處的速度,根據(jù)安培力推導公式,則Fc< Fd
C.由于線框在b處速度小于d處的速度,根據(jù)安培力推導公式,則Fb < Fd
D.以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,固定于水平絕緣面上的很長的金屬導軌,表面粗糙、電阻不計,導軌左端與一個定值電阻R相連,金屬棒ab的質(zhì)量為m,電阻不計,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面,則當棒ab在水平恒力F的作用下從靜止起向右滑動的過程中
A.恒力F做的功等于電路中產(chǎn)生的電能;
B.恒力F與摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能;
C.克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能;
D.恒力F與摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能與棒ab獲得的動能之和。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)在工業(yè)中有一種感應(yīng)控制裝置,利用它進行如圖情景演示。兩根間距為L=5m的光滑平行金屬導軌,電阻不計,左端向上彎曲,其余水平,水平導軌處在磁感應(yīng)強度為B=0.4T的豎直向上的勻強磁場中,彎曲部分都不在磁場中。有兩根金屬棒垂直導軌放置,其中a棒質(zhì)量為M=2kg,電阻為R=2Ω;b棒被感應(yīng)控制裝置固定在水平導軌上,距離水平導軌左端s=2m,b棒質(zhì)量為m=1kg,電阻也為R=2Ω。現(xiàn)在a棒從左端彎曲導軌高H處靜止釋放,當a棒即將與b棒相碰時(已知此時a棒的速度v=2m/s),感應(yīng)控制裝置立即放開b棒,讓它可以在導軌上自由運動,,然后a與b發(fā)生彈性正碰。感應(yīng)控制裝置始終對a棒的運動沒有任何影響,導軌足夠長。則求

(1)最終穩(wěn)定后a棒的速度大小;
(2)a與b碰撞后的瞬間,b棒的速度大;
(3)a棒的釋放高度H。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,MN、PQ為光滑金屬導軌(金屬導軌電阻忽略不計),MN、PQ相距L=50cm,導體棒AB的電阻為r=1Ω,且可以在MN、PQ上滑動,定值電阻R1=3Ω,R2=6Ω,整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B=1.0T的勻強磁場中,磁場方向垂直與整個導軌平面,現(xiàn)用外力F拉著AB向右以v=5m/s速度作勻速運動。求:

(1)導體棒AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E和AB棒上的感應(yīng)電流方向
(2)導體棒AB向右勻速移動的過程中,外力做功的功率

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