精英家教網(wǎng)如圖所示電路,除導(dǎo)體棒外,其余部分電阻均不計,勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.下列對閉合電鍵后的有關(guān)判斷,正確的是( 。
A、導(dǎo)體棒ab的加速度逐漸減小B、電源輸出的總能量始終等于導(dǎo)體棒ab獲得的動能C、電源輸出的總能量等于導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的熱量D、導(dǎo)體棒ab的速度穩(wěn)定后,電源不再輸出能量
分析:通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力作用,導(dǎo)致棒切割磁感線,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流,阻礙原來電流的流通,使安培力減小,則加速度也減小.
解答:解:A、閉合后瞬間,AB速度為零.AB受到安培力向右(設(shè)磁場以點(diǎn)為準(zhǔn)).a(chǎn)=
BIL-f
m
.其后AB要加速,AB的速度設(shè)為V,不斷增加.AB切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由右手定則判斷知,感應(yīng)電動勢的方向向下,阻礙原來電流的流通,電流減小,AB受到的安培力減小,加速度減。詈笏俣仍龃蟮侥骋粩(shù)值后,加速度為零,速度不能再增加.此時有ILB-f=0.由上面的討論知:A正確.
B、根據(jù)能量守恒知:電源輸出的總能量就是消耗的總電能應(yīng)該等于AB增加了動能和克服AB的導(dǎo)軌之間的摩擦力做功折和.B C錯誤.
D、導(dǎo)體棒ab的速度穩(wěn)定后,電流不為零.電源要繼續(xù)消耗能量.克服摩擦力做功轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能.D錯誤.
故選:A
點(diǎn)評:考查棒切割磁感線,涉及安培力、感應(yīng)電動勢,并根據(jù)力來確定運(yùn)動情況,同時考查動能定理與能量守恒定律的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在置于勻強(qiáng)磁場中的平行導(dǎo)軌上,橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度v向右勻速移動,已知磁場的磁感強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(即紙面)向外,導(dǎo)軌間距為l,閉合電路acQPa中除電阻R外,其他部分的電阻忽略不計,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?浙江)如圖所示,一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動,其在紙面上的長度為L1,垂直紙面的寬度為L2.在膜的下端(圖中A處)掛有一平行于轉(zhuǎn)軸,質(zhì)量為m,長為L2的導(dǎo)體棒使膜成平面.在膜下方水平放置一足夠大的太陽能光電池板,能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能,并將光能轉(zhuǎn)化成電能.光電池板可等效為一個一電池,輸出電壓恒定為U;輸出電流正比于光電池板接收到的光能(設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定).導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中,并與光電池構(gòu)成回路,流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外(注:光電池與導(dǎo)體棒直接相連,連接導(dǎo)線未畫出).
(1)現(xiàn)有一束平行光水平入射,當(dāng)反射膜與豎直方向成θ=60°時,導(dǎo)體棒處于受力平衡狀態(tài),求此時電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率.
(2)當(dāng)θ變成45°時,通過調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡,光電池除維持導(dǎo)體棒平衡外,還能輸出多少額外電功率?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動,其在紙面上的長度為L1,垂直紙面的長度為L2.在膜的下端(圖中A處)掛有一平行于轉(zhuǎn)軸,質(zhì)量為m,長為L3的導(dǎo)體棒使膜形成平面.在膜下方水平放置一足夠大的太陽能光電池板,能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能,并將其轉(zhuǎn)化成電能.光電池板可等效為一個電池,輸出電壓恒定為U;輸出電流正比于光電池板接收到的光能(設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定).導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中,并與光電池構(gòu)成回路,流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外(注:光電池與導(dǎo)體棒直接相連,連接導(dǎo)線未畫出).
(1)再有一束平行光水平入射,當(dāng)反射膜與豎直方向成θ=60°時,導(dǎo)體棒受力處于平衡狀態(tài),求此時電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率.
(2)當(dāng)θ變成45°時,光電池板接收到的光能對應(yīng)的功率P’與當(dāng)θ=60°時光電池板接收到的光能對應(yīng)的功率P之比?
(3)當(dāng)θ變成45°時,通過調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡,光電池除維持導(dǎo)體棒處于平衡外,還能輸出多少額外電功率?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在置于勻強(qiáng)磁場中的平行導(dǎo)軌上,橫跨在兩導(dǎo)軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度v向右勻速移動,已知磁場的磁感強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(即紙面)向外,導(dǎo)軌間距為l,閉合電路acQPa中除電阻R外,其他部分的電阻忽略不計,則( 。

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