【題目】兩根足夠長的光滑導軌豎直放置,間距為L , 底端接阻值為R的電阻.將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導軌接觸良好,導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,如圖所示.除電阻R外其余電阻不計.現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放,則(  )
A.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為a→b
B.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
C.金屬棒的速度為v時,所受的安培力大小為
D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少

【答案】B,C
【解析】解答:A、根據(jù)右手定責可知,金屬棒向下運動時,流過電阻R電流方向為b→a , 故A錯誤; B、金屬棒釋放瞬間,速度為零,感應電流為零,由于彈簧處于原長狀態(tài),因此金屬棒只受重力作用,故其加速度的大小為g , 故B正確;
C、當金屬棒的速度為v時,E=BLv , 安培力大小為: ,故C正確;
D、當金屬棒下落到最底端時,重力勢能轉化為彈性勢能和焦耳熱,所以電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢能的減少,故D錯誤.
故選:BC.
分析:導體棒下落過程中切割磁感線,回路中形成電流,根據(jù)右手定責可以判斷電流的方向,正確分析安培力變化可以求解加速度的變化情況,下落過程中正確應用功能關系可以分析產(chǎn)生熱量與重力勢能減小量的大小關系.
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用楞次定律的相關知識可以得到問題的答案,需要掌握楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定,而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便.

練習冊系列答案
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【題目】通電直導線旁放一個金屬線框,線框和導線在同一平面內,如圖所示.在線框abcd中沒有產(chǎn)生感應電流的運動情況是(  )

A.線框向右移動
B.線框以AB為軸旋轉
C.線框以ad邊為軸旋轉
D.線框以ab邊為軸旋轉

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【題目】如圖所示,水平桌面上的輕質彈簧左端固定,用質量為m=1kg的小物塊壓緊彈簧,從A處由靜止釋放后的物塊,在彈簧彈力的作用下沿水平桌面向右運動,物體離開彈簧后繼續(xù)運動,離開桌面邊緣B后,落在水平地面C點.C點與B點的水平距離x=1m,桌面高度為h=1.25m,AB長度為s=1.5m,物體與桌面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,小物塊可看成質點,不計空氣阻力,取g=10m/s2 . 求:

(1)物塊在水平面上運動到桌面邊緣B處的速度大小.
(2)物塊落地時速度大小及速度與水平方向夾角的正切值.
(3)彈簧彈力對物塊做的功.

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【題目】如圖所示為正弦式交電流的電壓u隨時間t變化的圖象,由圖可知,該交變電流的電壓的有效值為V,頻率為Hz.

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【題目】某同學想研究滑塊在傾斜氣墊導軌上滑行時的加速度.如圖1所示,他將導軌固定一定的傾角.在導軌B點固定一個光電門,讓帶有擋光片的滑塊在不同位置由靜止滑下.滑行時可以認為不受斜面阻力.把滑塊到光電門的距離記為L.已知擋光片寬度為d.

(1)為完成實驗,需要記錄什么數(shù)據(jù)?(用文字和符號共同表示)
(2)計算滑塊加速度的表達式為a=(用符號表示)
(3)改變位置,重復實驗,得到如圖2所示的圖象,則滑塊的加速度大小a= . (結果保留2位有效數(shù)字)
(4)為進一步研究滑塊加速度a與導軌傾角θ的關系.該同學改變傾角的大小,在同一位置靜止釋放滑塊,通過計算得到表格所示的數(shù)據(jù).
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知實驗結論為

θ

30°

45°

60°

sinθ

cosθ

a(m/s2

5

5

5

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【題目】一個質點沿直線運動,其速度隨時間變化的圖象如圖所示.由圖象可知( )

A.OA段表示質點做勻加速直線運動
B.AB段表示質點處于靜止狀態(tài)
C.質點在04s內的加速度大小為2.5m/s2
D.質點在04s內的位移大小為40m

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【題目】沙塵暴天氣會嚴重影響交通.有一輛卡車以54km/h的速度勻速行駛,司機突然模糊看到正前方十字路口一個老人跌倒(若沒有人扶起他),該司機剎車的反應時間為0.6s,剎車后卡車勻減速前進,最后停在老人前1.5m處,避免了一場事故.已知剎車過程中卡車加速度大小為5m/s2 , 求:
(1)從司機發(fā)現(xiàn)情況到卡車停下來的時間;
(2)司機發(fā)現(xiàn)情況時與老人的距離.

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【題目】如圖(a),兩相距L=0.5m的平行金屬導軌固定于水平面上,導軌左端與阻值R=2Ω的電阻連接,導軌間虛線右側存在垂直導軌平面的勻強磁場.質量m=0.2kg的金屬桿垂直置于導軌上,與導軌接觸良好,導軌與金屬桿的電阻可忽略.桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運動,并始終與導軌垂直,其v﹣t圖象如圖(b)所示.在15s時撤去拉力,同時使磁場隨時間變化,從而保持桿中電流為0.求:

(1)金屬桿所受拉力的大小F
(2)0﹣15s內勻強磁場的磁感應強度大小B0;
(3)15﹣20s內磁感應強度隨時間變化規(guī)律.

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【題目】如圖甲所示,為熱敏電阻的R﹣t圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器的電阻為100Ω.當線圈的電流大于或等于20MA時,繼電器的銜鐵被吸合.為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=9.0V,內阻可以不計.圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源.則
①應該把恒溫箱內的加熱器接在(填“A、B端”或“C、D端”).
②如果要使恒溫箱內的溫度保持50℃,可變電阻R′的阻值應調節(jié)為Ω.

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