如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端均與MN棒中點(diǎn)固定連接，另一端均被固定，MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計.初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，MN棒第一次運(yùn)動至最右端，這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（   ）
A．初始時刻棒受到安培力大小為
B．從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱小于
C．當(dāng)棒再次回到初始位置時，AB間電阻R的功率小于
D．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為mv20-Q
ACD

試題分析：初始時刻棒受到的力的作用，應(yīng)該考慮到初始時刻彈簧沒有形變，此時棒受力應(yīng)為安培力，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv0，整個回路由棒以及兩個并聯(lián)的阻值為R的電阻組成，所以電流為，則安培力為，所以A正確；B項不能定量計算，但是可以通過定性分析得出將棒向左開始運(yùn)動運(yùn)動到最右端分為3個過程，過程一，從初始位置到最左端，過程二，從最左端回到初始位置，過程三，從初始位置到最右端，在整個過程中，不斷有動能轉(zhuǎn)化成焦耳熱，所以動能不斷減小，速度也就不斷減小，所以第一個過程產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)該大于整個過程產(chǎn)生的焦耳熱的，而整個過程中AB間電阻和CD間電阻產(chǎn)生焦耳熱一樣多，總量為2Q，所以，第一個過程產(chǎn)生的焦耳熱Q1＞，故B錯誤；C中由于動能減少，再回到初始位置時的速度應(yīng)小于開始運(yùn)動的初速度，所以此時AB間電阻的功率P＜P0，，所以C正確；D項用能量的觀點(diǎn)來說明，當(dāng)棒到達(dá)最右端時，所有的動能都轉(zhuǎn)化成了焦耳熱和彈簧的彈性勢能，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為2Q，又由兩根彈簧形變量相同，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量守恒，所以甲彈簧的彈性勢能為Ep=mv20-Q，故D正確，所以該題答案為ACD。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，足夠長的金屬直導(dǎo)軌MN和PQ與阻值為R的電阻相連，平行地固定在水平桌面上，導(dǎo)軌間存在一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌的電阻不計。金屬直桿ab垂直于導(dǎo)軌MN和PQ放置，其質(zhì)量為m,電阻為r，金屬直桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為�，F(xiàn)用水平恒力F向右拉桿ab，使之由圖中位置從靜止開始水平向右運(yùn)動，桿ab在運(yùn)動過程中始終與兩條直導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸。經(jīng)時間t后，ab桿開始做勻速直線運(yùn)動，此時理想電壓表的示數(shù)為U(己知重力加速度為g），求：

（1)ab桿勻速運(yùn)動時的速度vm;
(2) ab桿在加速過程中，通過R的電量q及ab桿在加速過程中的位移大小x。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在下列四個情景中，虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。A．B中的導(dǎo)線框為正方形， C．D中的導(dǎo)線框為直角扇形。各導(dǎo)線框均繞軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如箭頭所示，轉(zhuǎn)動周期均為T。從線框處于圖示位置時開始計時，以在OP邊上從P點(diǎn)指向O點(diǎn)的方向為感應(yīng)電流i的正方向。則四個情景中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時間t的變化規(guī)律符合i-t圖象的是(   )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖甲所示，電阻不計的“”形光滑導(dǎo)體框架水平放置，導(dǎo)體框處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，有一導(dǎo)體棒AC橫放在框架上且與導(dǎo)體框架接觸良好，其質(zhì)量為m=0．2kg，電阻為R=0．8，現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導(dǎo)體棒，輕繩的右端通過光滑的定滑輪繞在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，左端通過另一光滑的定滑輪與物體D相連，物體D的質(zhì)量為M=0．2kg，電動機(jī)內(nèi)阻r=1。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V,電流表讀數(shù)恒為I=1A，電動機(jī)牽引原來靜止的導(dǎo)體棒AC平行于EF向右運(yùn)動，其運(yùn)動位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示，其中OM段為曲線，MN段為直線。（取g=10m/s2）求：

（1）電動機(jī)的輸出功率；
（2）導(dǎo)體框架的寬度； 
（3）導(dǎo)體棒在變速運(yùn)動階段產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，xoy坐標(biāo)系第一象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，第三象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度大小均為B，第二、四象限內(nèi)沒有磁場.一個圍成四分之一圓弧形的導(dǎo)體環(huán)oab，其圓心在原點(diǎn)o，開始時導(dǎo)體環(huán)在第四象限，從t＝0時刻起繞o點(diǎn)在xoy坐標(biāo)平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動。若以逆時針方向的電流為正，下列表示環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖像中，正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場； 一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直； 虛線框?qū)蔷�ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框．在t=0時， 導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向開始進(jìn)入磁場區(qū)域，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域．以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時針方向為正．下列表示i-t關(guān)系的圖示中，可能正確的是：

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

青藏鐵路刷新了一系列世界鐵路的歷史紀(jì)錄，青藏鐵路火車上多種傳感器運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理，有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號以確定火車位置和運(yùn)動狀態(tài)，原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁鐵，安裝在火車首節(jié)車廂下面，俯視如圖甲所示，當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，便產(chǎn)生一個電信號，被控制中心接收到，當(dāng)火車通過線圈時，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號為圖乙所示，則說明火車在做
A．勻速直線運(yùn)動
B．勻加速直線運(yùn)動
C．勻減速直線運(yùn)動
D．加速度逐漸加大的變加速直線

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16分)2010 年上海世博會某國家館內(nèi)，有一“自發(fā)電”地板，利用游人走過此處，踩踏地板發(fā)電．其原因是地板下有一發(fā)電裝置，如圖⑴所示，裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個截面半徑為r、匝數(shù)為n的線圈，無摩擦地套在磁場方向呈輻射狀的永久磁鐵槽中．磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布，圖⑵為橫截面俯視圖．輕質(zhì)地板四角各連接有一個勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫出其中的兩個)，輕質(zhì)硬桿P將地板與線圈連接，從而帶動線圈上下往返運(yùn)動(線圈不發(fā)生形變)，便能發(fā)電．若線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的總電阻為R0，現(xiàn)用它向一個電阻為R的小燈泡供電．為便于研究，將某人走過時對板的壓力使線圈發(fā)生的位移x隨時間t變化的規(guī)律簡化為圖⑶所示．(彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，取線圈初始位置x＝0，豎直向下為位移的正方向)求：

⑴0～t0時間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小及方向；
⑵t＝t0/2時地板受到的壓力；
⑶人踩踏一次地板所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的邊長為l的正方形線框abcd，其總電阻為R，現(xiàn)使線框以水平向右的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，整個過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行。令線框的cd邊剛好與磁場左邊界重合時t=0，電流沿abcda流動的方向為正，u0=Blv。線框中a、b兩點(diǎn)間電勢差uab隨線框cd邊的位移x變化的圖象正確的是（      ）

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