如圖,光滑金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分組成,水平部分足夠長且處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,右端接一電源(電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r).一電阻為R的金屬桿PQ水平橫跨在導(dǎo)軌的傾斜部分,從某一高度由靜止釋放,金屬桿PQ進(jìn)入磁場后的運(yùn)動(dòng)過程中,速度時(shí)間圖象不可能是下圖中的哪一個(gè)?(導(dǎo)軌電阻不計(jì))( 。
A.B.C.D.

金屬桿PQ進(jìn)入磁場后切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,根據(jù)右手定則判斷得知,感應(yīng)電動(dòng)勢的方向與電源的電動(dòng)勢方向相反.
A、若桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與電源的電動(dòng)勢大小相等時(shí),回路中總電動(dòng)勢為零,電路中沒有電流,金屬桿不受安培力,做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A是可能的;
B、若桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢小于電源的電動(dòng)勢大小,桿中電流方向從P到Q,所受的安培力方向向右,將做加速運(yùn)動(dòng),隨著速度增加,棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢增加,回路中總的電動(dòng)勢增加,電流減小,棒所受的安培力減小,加速度隨之減小,可知v-t圖象的斜率減小,故B是可能的;
C、D若桿PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大于電源的電動(dòng)勢大小,桿中電流方向從Q到P,所受的安培力方向向左,將做減速運(yùn)動(dòng),隨著速度減小,棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢減小,回路中總的電動(dòng)勢減小,電流減小,棒所受的安培力減小,加速度隨之減小,可知v-t圖象的斜率減小,故C是不可能,D是可能的,
本題選不可能的,故選:C.
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:問答題

如圖甲所示,兩根足夠長的平行導(dǎo)軌處在與水平方向成θ角的斜面上,θ=370,導(dǎo)軌電阻不計(jì),間距L=0.3m.在斜面上加有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場.導(dǎo)軌底端接一個(gè)阻值R=1Ω的電阻.質(zhì)量m=1kg、電阻r=2Ω的金屬棒ab橫跨在平行導(dǎo)軌間,棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,金屬棒從距底端高為h1=2.0m處以平行于導(dǎo)軌向上的初速度v0=10m/s上滑,滑至最高點(diǎn)時(shí)高度為h2=3.2m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2
(1)求ab棒上升至最高點(diǎn)的過程中,通過電阻R的電量q和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(2)若ab棒固定在導(dǎo)軌上的初始位置,磁場按圖乙所示規(guī)律變化(2.5×10-2~7.5×10-2s內(nèi)是正弦規(guī)律變化),電阻R在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q=5J,取π2=10,求B0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有導(dǎo)線ab長0.2m,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場中,以3m/s的速度做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線垂直磁感線,運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線及直導(dǎo)線均垂直,則導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為( 。
A.3.00VB.0.60VC.0.40VD.0.20V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在傾角θ=30°,相距L=1m的光滑軌道上端連有一電阻R=9Ω,整個(gè)軌道處于垂直軌道方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)在軌道上由靜止釋放一質(zhì)量m=100g,電阻r=lΩ的金屬棒,當(dāng)棒下滑s=5m時(shí)恰好達(dá)到最大速度,不計(jì)導(dǎo)軌電阻.求:
(1)棒下滑的最大速度.
(2)電路在這個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,導(dǎo)線ab=bc=L,今使導(dǎo)線abc在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,以速度v平行紙面水平向右運(yùn)動(dòng),則ab間的電勢差Uab=______;ac間的電勢差Uac______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,直角三角形ABC是由同種金屬材料制成的線框,線框位于跟有界勻強(qiáng)磁場垂直的平面內(nèi).現(xiàn)用外力將線框ABC勻速向右拉進(jìn)磁場,至AB邊進(jìn)入磁場前,設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E、AB兩點(diǎn)間的電勢差為U、線框受安培力的合力為F、回路中消耗的電功率為P,則與這一過程相符合的各物理量與圖示位移的關(guān)系圖象是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,平行金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一個(gè)電阻R,導(dǎo)軌間分布著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在的平面.一根長金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置(棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)),當(dāng)金屬棒以恒定速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí)(速度方向如圖示),通過電阻的電流是( 。
A.
Bdv
Rsinθ
B.
Bdv
R
C.
Bdvsinθ
R
D.
Bdvcosθ
R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,空間存在有界磁場I和Ⅱ,其中磁場I上下邊界間距為4L,方向垂直紙面向里,大小為B,磁場Ⅱ的上邊界與磁場I的下邊界重合,磁場Ⅱ的寬度為2L,方向垂直紙面向外,大小也為B.一質(zhì)量為m,邊長為L的金屬線框以某一豎直速度v0從磁場I的上邊界進(jìn)入磁場時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng),線框從磁場I進(jìn)入磁場Ⅱ的過程中線框再次達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng),最后線框下邊界剛離開磁場Ⅱ時(shí)恰好又一次開始勻速運(yùn)動(dòng),則( 。
A.線圈下邊剛進(jìn)入磁場Ⅱ時(shí)的速度最大
B.線圈上邊離開磁場Ⅱ時(shí)的速度v2>v0
C.線圈下邊到達(dá)磁場I的下邊界時(shí)的速度大小為v1=
2
3
gl
D.線圈在從磁場I進(jìn)入磁場Ⅱ的過程中機(jī)械能減少了5mgL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂.在緩沖車的底板上,沿車的軸線固定著兩個(gè)光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN.緩沖車的底部,安裝電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L.假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,此后線圈與軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)緩沖,一切摩擦阻力不計(jì).
(1)求滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電動(dòng)勢的大小;
(2)若緩沖車廂向前移動(dòng)距離L后速度為零,則此過程線圈abcd中通過的電量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少?
(3)若緩沖車以某一速度
v′0
(未知)與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,緩沖車廂所受的最大水平磁場力為Fm.緩沖車在滑塊K停下后,其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足:v=
v′0
-
n2B2L2
mR
x
.要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物C碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大?

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