如圖所示,在磁感應強度為B的水平勻強磁場中,有兩根豎直放置的平行金屬導軌,頂端用一電阻R相連,兩導軌所在的豎直平面與磁場方向垂直.一根金屬棒ab以初速度v0沿導軌豎直向上運動,到某一高度后又向下運動返回到原出發(fā)點.整個過程中金屬棒與導軌保持垂直且接觸良好,導軌與棒間的摩擦及它們的電阻均可忽略不計.則在金屬棒整個上行與整個下行的兩個過程中,下列說法正確的是(  )
A.回到出發(fā)點的速度v等于初速度v0
B.上行過程中通過R的電量大于下行過程中通過R的電量
C.上行過程中R上產(chǎn)生的熱量大于下行過程中R上產(chǎn)生的熱量
D.上行的運動時間大于下行的運動時間


A、從出發(fā)點上升到回到出發(fā)點時,根據(jù)能量守恒知,棒的重力勢能不變,內(nèi)能增加,則動能減小,所以回到出發(fā)點的速度v小于初速度.故A錯誤.
B、上行和下行兩個過程中,回路的磁通量變化量△Φ相等,根據(jù)感應電量表達式q=
△Φ
R
,知兩個過程中通過R的電量相等,故B錯誤.
C、根據(jù)能量守恒得,除最高點外,在任何一個位置,上升到此位置的速度大于下落到此位置的速度,則知在任何一個位置,上升到此位置的電流大于下降到此位置的電流,上升到此位置的安培力大于下降到此位置的安培力,而上升和下降過程的位移相同,故上升過程中克服安培力做的功比下降過程中克服安培力做的功多.所以上升過程中產(chǎn)生的熱量大于下降過程中產(chǎn)生的熱量.故C正確.
D、根據(jù)能量守恒得,除最高點外,在任何一個位置,上升到此位置的速度大于下落到此位置的速度,上升的位移和下降的位移相等,則上升的時間小于下落的時間.故D錯誤.
故選:C.
練習冊系列答案
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如圖所示,平行金屬導軌的電阻不計,ab、cd的電阻均為R,長為l,另外的電阻阻值為R,整個裝置放在磁感強度為B的勻強磁場中,當ab、cd以速率v向右運動時,通過R的電流強度為多少?

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如圖所示,讓閉合線圈abcd從高h處下落后,進入勻強磁場中,在bc邊開始進入磁場,到ad邊剛進入磁場的這一段時間內(nèi),表示線圈運動的v-t圖象不可能是(  )
A.B.C.D.

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如圖所示,一個閉合三角形導線框ABC位于豎直平面內(nèi),其下方(略靠前)固定一根與線框平面平行的水平直導線,導線中通以圖示方向的恒定電流.釋放線框,它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動,在此過程中( 。
A.線框中感應電流方向依次為ACBA→ABCA→ACBA
B.線框的磁通量為零的時,感應電流卻不為零
C.線框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上
D.線框所受安培力的合力為零,做自由落體運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,寬度為L=0.2m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值R=1Ω的電阻.導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小B=5T.一根質(zhì)量m=100g的導體棒MN放在導軌上,并與導軌接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計.現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,運動速度v=10m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應電流的大。
(2)作用在導體棒上的拉力的大小.
(3)當導體棒勻速運動30cm時撤去拉力,求:運動30cm和撤去拉力至棒停下來的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示.水平放置的足夠長光滑金屬導軌ab、cd處于勻強磁場中,磁感應強度方向與導軌平面垂直.質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ef靜止于導軌上.導軌的另一端經(jīng)過開關S與平行板電容器相連,開始時,開關打開,電容器上板帶正電,帶電量為Q.現(xiàn)閉合開關S,金屬棒開始運動,則下列說法正確的有( 。
A.電容器所帶電量逐漸減少,最后變?yōu)榱?/td>
B.電容器兩板問場強逐漸減小,最后保持一個定值不變
C.金屬棒中電流先增大后減小,最后減為零
D.金屬棒的速度逐漸增大,最后保持一個定值不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,一對足夠長的平行粗糙導軌固定在水平面上,兩導軌間距l(xiāng)=1m,左端之間用R=3Ω的電阻連接,導軌的電阻忽略不計.一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導體桿靜置于兩導軌上,并與兩導軌垂直.整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上.現(xiàn)用水平向右的拉力F拉導體桿,拉力F與時間t的關系如圖乙所示,導體桿恰好做勻加速直線運動.在0~2s內(nèi)拉力F所做的功為W=
68
3
J,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)導體桿與導軌間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)在0~2s內(nèi)通過電阻R的電量q;
(3)在0~2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導軌,相距l(xiāng)=50cm.導軌處在垂直紙面向里的磁感應強度B=5T的勻強磁場中.一根電阻為r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動.兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接,圖中跨接在兩導軌間的電阻R=0.4Ω.其余電阻忽略不計.已知當金屬棒ab不動時,質(zhì)量m=10g、帶電量q=-10-3C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線射入板間,恰能射出金屬板(g取10m/s2).求:
(1)小球的速度v0;
(2)若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn),則金屬棒ab的速度大小和方向;
(3)若要使小球能從金屬板間射出,則金屬棒ab勻速運動的速度應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN右側(cè)一正三角形勻強磁場區(qū)域,上邊界與MN垂直.現(xiàn)有一與磁場邊界完全相同的三角形導體框,垂直于MN勻速向右運動.導體框穿過磁場過程中感應電流隨時間變化的圖象可能是(取逆時針電流為正)( 。
A.B.C.D.

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