如圖所示，足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上．噓線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場．ab、cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計．開始兩棒均靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放時，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動．則
A．ab棒中的電流方向由b到a
B．cd棒先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動
C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和
A

試題分析：ab棒沿豎直向上運(yùn)動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則判斷可知，ab棒中的感應(yīng)電流方向為b→a，故選項A正確；cd棒向下運(yùn)動不切割磁感線，所以cd棒不產(chǎn)生感應(yīng)電流，即cd棒中的電流由ab棒產(chǎn)生的，方向由c到d，由左手定則可知所受安培力向里，則受摩擦力向上，因ab棒勻加速運(yùn)動，所以感應(yīng)電流增加，則cd棒所受安培力增大，對導(dǎo)軌的壓力增大，即摩擦力增大，加速度減小到0，又減速運(yùn)動，故選項B錯誤；因安培力增加，cd棒受摩擦力的作用一直增加．會大于重力．故選項C錯誤；由能量守恒定律得力F所做的功應(yīng)等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱、摩擦產(chǎn)生的熱量與增加的機(jī)械能之和，故D錯誤．
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

（20分）“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計，軌道寬為L＝0.2m。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1×102T�！半姶排凇睆楏w總質(zhì)量m=0.2kg，其中彈體在軌道間的電阻R＝0.4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r=0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗發(fā)射時，電源為加速彈體提供的電流是I＝4×103A，不計空氣阻力。求：

（1）彈體所受安培力大�。�
（2）彈體從靜止加速到4km/s，軌道至少要多長？
（3）彈體從靜止加速到4km/s過程中，該系統(tǒng)消耗的總能量；
（4）請說明電源的電壓如何自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分和水平部分均光滑，二者平滑連接．右端接一個阻值為R的定值電阻．水平部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從磁場區(qū)域的右邊界以平行于水平導(dǎo)軌的初速度v0進(jìn)入磁場，離開磁場后沿彎曲軌道上升h高度時速度變?yōu)榱�，已知金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（重力加速度為g）

A．金屬棒產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為Bdv0
B．通過金屬棒的電荷量為
C．克服安培力所做的功為
D．整個過程電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，固定于水平絕緣面上的很長的金屬導(dǎo)軌，表面粗糙、電阻不計，導(dǎo)軌左端與一個定值電阻R相連，金屬棒ab的質(zhì)量為m，電阻不計，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面，則當(dāng)棒ab在水平恒力F的作用下從靜止起向右滑動的過程中
A．恒力F做的功等于電路中產(chǎn)生的電能；
B．恒力F與摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能；
C．克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能；
D．恒力F與摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能與棒ab獲得的動能之和。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為,其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m="0.02" kg,電阻均為R="0.1" Ω,整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動，而棒cd恰好能夠保持靜止.取g="10" m/s2,問：

(1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)棒cd每產(chǎn)生Q="0.1" J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）在工業(yè)中有一種感應(yīng)控制裝置，利用它進(jìn)行如圖情景演示。兩根間距為L=5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計，左端向上彎曲，其余水平，水平導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，彎曲部分都不在磁場中。有兩根金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，其中a棒質(zhì)量為M=2kg,電阻為R=2Ω；b棒被感應(yīng)控制裝置固定在水平導(dǎo)軌上，距離水平導(dǎo)軌左端s=2m，b棒質(zhì)量為m=1kg，電阻也為R=2Ω�，F(xiàn)在a棒從左端彎曲導(dǎo)軌高H處靜止釋放，當(dāng)a棒即將與b棒相碰時（已知此時a棒的速度v=2m/s），感應(yīng)控制裝置立即放開b棒，讓它可以在導(dǎo)軌上自由運(yùn)動，,然后a與b發(fā)生彈性正碰。感應(yīng)控制裝置始終對a棒的運(yùn)動沒有任何影響，導(dǎo)軌足夠長。則求

(1)最終穩(wěn)定后a棒的速度大��；
(2)a與b碰撞后的瞬間，b棒的速度大�。�
(3)a棒的釋放高度H。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個剛性的矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落，已知磁場區(qū)域的高度大于線圈的高度，則下列判斷中正確的是
A．若線圈進(jìn)入磁場時是減速運(yùn)動，則離開磁場時也是減速運(yùn)動
B．若線圈進(jìn)入磁場時是減速運(yùn)動，則離開磁場時是加速運(yùn)動
C．若線圈進(jìn)入磁場時是勻速運(yùn)動，則離開磁場時也是勻速運(yùn)動
D．若線圈進(jìn)入磁場時是加速運(yùn)動，則離開磁場時也是加速運(yùn)動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度V向右勻速滑動, MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為El;若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及與之比分別為(     )

A.c→a，2：1             B.a→c，2：1        C.a→c，1：2             D.c→a，1：2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻不計的光滑U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距d="0.5" m，導(dǎo)軌一端接有R="4.0" Ω的電阻。有一質(zhì)量m="0.1" kg、電阻r="1.0" Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T。現(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以v="10" m/s的速度向右做勻速運(yùn)動。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。

（1）求金屬棒ab兩端的電壓；
（2）若某時刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動，求電阻R產(chǎn)生的熱量。

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同步練習(xí)冊答案