如圖所示,在一根軟鐵棒上繞有一組線圈,a、c是線圈的兩端,b為中心抽頭。把a、b兩端接上兩根平行金屬導軌,在導軌間有勻強磁場,方向垂直線面向里,導軌上放一金屬棒,當金屬棒在導軌上滑動時,a、b、c各點間都有電勢差,若要求a與c點的電勢均高于b點,則: (   )
A.金屬棒應(yīng)向右加速運動B.金屬棒應(yīng)向右減速運動
C.金屬棒應(yīng)向左加速運動D.金屬棒應(yīng)向左減速運動
BD
分析:先根據(jù)右手定則判斷出金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向,由金屬棒的運動情況分析感應(yīng)電流大小的變化情況,此感應(yīng)電流流過線圈,根據(jù)楞次定律判斷線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向,判斷a、c的電勢高低.
解答:解:要使a點的電勢都高于b點,說明金屬棒上端相當于電源的正極,下端相當于電源的負極,由右手定則判斷可知,金屬棒必須向右運動.
要使c點的電勢都高于b點,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢c相當于電源的正極,a端相當電源的負極,由于線圈中的電流從a端進、b端出,根據(jù)楞次定律判斷可知,線圈的電流應(yīng)減小,則由I,可知,金屬棒應(yīng)做減速運動,故要使a、c兩點的電勢都高于b點,金屬棒沿導軌可能向右做勻減速直線運動.故B正確.
故選B
點評:本題是兩次電磁感應(yīng)的問題,根據(jù)右手定則和楞次定律分析感應(yīng)電流的方向,由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律結(jié)合分析感應(yīng)電流大小的變化情況,來確定金屬棒的運動情況.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d 的兩水平虛線L1和L2之間是方向水平向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,正方形線框abcd邊長為L,L<d,質(zhì)量為m,電阻為R,將線圈在磁場上方高為h處,由靜止釋放,ab邊剛進入磁場時速度為,ab邊剛出磁場時速度也為,在線圈全部穿過磁場過程中(    )
A.感應(yīng)電流所做功為mgdB.感應(yīng)電流所做功為2mgd
C.線圈最小速度一定為D.線圈最小速度一定為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌間距為d,兩導體棒ab與導軌垂直放置,兩根導體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計兩導棒間的相互作用力。         
(1)若使導體棒b靜止在導軌上,導體棒a向上運動的速度v多大?
(2)若a在平行于導軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動,試導出Fb的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,當t=2s時,b的速度達到5.06m/s,2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J,求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19分)如題25圖所示,固定的傾角為= 450、間距為L的光滑金屬直桿cec'e'與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abca'b'c'分別相切于cc'點,兩切點與對應(yīng)圓心連線與豎直方向夾角也為= 450,a點和a' 點分別是兩圓弧豎直最高點,e點和e'點間用導線連接阻值為R的電阻,在兩直桿間cc'dd'平面區(qū)域內(nèi)有與其垂直的磁場(圖中未畫出),磁感應(yīng)強度分布B = B0 sin(),式中x為沿直桿向下離開邊界dd'的距離,且.現(xiàn)
有一長度為L、電阻為R的導體棒在外力F(圖中來畫出)作用下,以速度v0從磁場邊界dd'沿直桿向下勻速通過磁場,到達邊界cc'時撤去外力F,導體棒能沿圓弧軌道恰好通過最高處aa' 金屬桿電阻、空氣阻力不計,重力加速度為g.試求:
(1)導體棒恰好通過圓弧軌道最高處aa' 時的速度大小v
(2)導體棒勻速運動時的速度v0;
(3)導體棒通過磁場過程中,導體棒上增加的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,一傾斜的金屬框架上放有一根金屬棒,由于摩擦力作用,金屬棒在沒有磁場時處于靜止狀態(tài).從t0時刻開始給框架區(qū)域內(nèi)加一個垂直框架平面向上的逐漸增強的磁場,到t時刻時,金屬棒開始運動,則在這段時間內(nèi),棒所受的摩擦力    (       )
A.不斷增大B.不斷減小C.先減小后增大D.先增大后減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖16-7-10所示,兩條無限長的光滑的平行金屬導電軌道MM′、NN′的電阻為零,相距l(xiāng)="0.4" m,水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B="0.5" T.ab、cd兩金屬棒長度與導軌寬度相同,電阻均為R="0.5" Ω,垂直地跨放在導軌上,ab的質(zhì)量為m1="0.4" kg,cd質(zhì)量為m2="0.1" kg.開始將cd棒鎖定在導軌上,給ab棒向左的一個瞬間沖量,使其以初速度v0="10" m/s開始滑行,當速度降為v1="5" m/s時,將對cd棒的鎖定解除.

圖16-7-10
(1)在解除對cd棒的鎖定前,電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱?
(2)在cd棒剛開始運動時,cd棒的加速度是多大?
(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖3-5-14中MN、GH為平行導軌,AB、CD為跨在導軌上的兩根橫桿,導軌和橫桿均為導體,有勻強磁場垂直于導軌所在平面,方向如圖.用I表示回路中的電流(   )

圖3-5-14
A.當AB不動而CD向右滑動時,I≠0且沿順時針方向
B.當AB向左、CD向右滑動且速度大小相等時,I=0
C.當AB、CD都向右滑動且速度大小相等時,I=0
D.當AB、CD都向右滑動,且AB速度大于CD時,I≠0且沿逆時針方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖 ?所示光滑平行金屬軌道abcd,軌道的水平部分bcd處于豎直向上的勻強磁場中,bc部分平行導軌寬度是cd部分的2倍,軌道足夠長。將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道的ab段和cd段。P棒位于距水平軌道高為h的地方,放開P棒,使其自由下滑,求P棒和Q棒的最終速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌固定在同一水平面上,兩導軌間距,電阻,導軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導軌電阻忽略不計,整個裝置處在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運動并開始計時,若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求:
(1)5s末時電阻上消耗的電功率;
(2)金屬桿在5s末的運動速率;
(3)5s末時外力的功率.
  

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