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13.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為l,底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m,電阻也為R的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場垂直,如圖所示,除金屬棒和電阻R外,其余電阻不計.現(xiàn)將金屬棒從彈簧的原長位置由靜止釋放,則以下結(jié)論錯誤的是( �。�
A.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為b→a
B.最終彈簧的彈力與金屬棒的重力平衡
C.金屬棒的速度為v時,棒所受的安培力大小為B2l2v2R
D.金屬棒的速度為v時,金屬棒兩端的電勢差為Blv

分析 釋放瞬間金屬棒只受重力,加速度為g.金屬棒向下運動時,根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.由安培力公式、歐姆定律和感應(yīng)電動勢公式推導(dǎo)安培力的表達(dá)式.金屬棒下落過程中,金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能(金屬棒速度不是零時)和電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能.

解答 解:A、金屬棒向下運動時,由右手定則可知,在金屬棒上電流方向向右,流過電阻R的電流方向為b→a,故A正確;
B、金屬棒下落過程中,由能量守恒定律知,金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能(速度不為零時)以及電阻R上產(chǎn)生的熱量;故機(jī)械能慢慢減小,最后穩(wěn)定時,只受重力和彈力;故重力與彈力平衡;故B正確;
C、金屬棒速度為v時,安培力大小為F=BIL,I=BLv2R,由以上兩式得:F=B2l2v2R,故C正確;
D、當(dāng)速度為v時,電動勢E=Blv,而金屬棒兩端的電勢差等于R兩端的電壓,故為:Blv2;故D錯誤;
故選:ABC.

點評 本題考查電磁感應(yīng)中的電路、受力、功能等問題,對于這類問題一定做好感應(yīng)電流、安培力、運動情況、功能轉(zhuǎn)化這四個方面的分析.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:
①連接好實驗裝置如圖所示.
②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c計時器附近,并按住小車.
③在質(zhì)量為10g、50g的兩種鉤碼中,他挑選了其中一個鉤碼掛在拉線的掛鉤P上.
④打開打點計時器的電源,釋放小車,打出一條紙帶.

(1)為了實驗減小誤差,步驟③當(dāng)中應(yīng)當(dāng)挑選質(zhì)量為10g的鉤碼
(2)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條.經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個點到第N個點的距離為40.0cm.
②打下第N點時小車的速度大小為0.5m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力,拉力對小車做的功為0.04J,小車動能的增量為0.025J.
(3)此次實驗探究結(jié)果,他沒能得到“恒力對物體做的功等于物體動能的增量”,且誤差很大.顯然,在實驗探究過程中還有操作不妥的地方.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是(寫出一個原因):小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量;沒有平衡摩擦力.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖是小球做平拋運動的閃光照片的一部分,正方形小方格每邊長L=1.09cm,閃光的時間間隔為t=130s,則a點是否為平拋的拋出點否(填“是”或“否”),小球做平拋運動的初速度是0.654m/s(保留三位有效數(shù)字),c點的豎直速度5L2t(用所給字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌(不計電阻)構(gòu)成的平面與水平面成37°角,導(dǎo)軌平面處在垂直平面向上的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌上端接有如圖電路,已知R1=4Ω、R2=10Ω.將一直導(dǎo)體棒垂直放置于導(dǎo)軌上,現(xiàn)將單刀雙擲開關(guān)置于a處,將導(dǎo)體棒由靜止釋放,導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時電流表讀數(shù)為I1=2.00A.將單刀雙擲開關(guān)置于b處,仍將導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)導(dǎo)體棒下滑S=2.06m時導(dǎo)體棒速度再次達(dá)到第一次穩(wěn)定時速度,此時電流表讀數(shù)為I2=1.00A,此過程中電路產(chǎn)生熱量為Q=4.36J(g=10m/s2
(1)求導(dǎo)體棒達(dá)到第一次穩(wěn)定速度時回路中的感應(yīng)電動勢及導(dǎo)體棒接入導(dǎo)軌部分的電阻.
(2)求將開關(guān)置于b處穩(wěn)定時導(dǎo)體棒的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,豎直固定的14光滑圓弧軌道AB半徑R=1.25m,BC為水平傳送帶與ab兩動輪的切點.AB與BC水平相切于B點(未連接,圓弧軌道不影響傳送帶運動).一質(zhì)量為m=3kg的小滑塊,從A點由靜止滑下,當(dāng)傳送帶靜止時,滑塊恰好能滑到C點,已知a、b兩輪半徑均為r=0.4m且兩輪與傳送帶間不打滑,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,取g=10m/s2.問:

(1)BC兩點間的距離是多少?
(2)當(dāng)ab順時針勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω0時,將滑塊從A點由靜止釋放,滑塊恰好能由C點水平飛出傳送帶,求ω0的大小以及這一過程中滑塊與傳送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,真空中等量同種正點電荷放置在M、N兩點,在MN的連線上有對稱點a、c,MN連線的中垂線上有對稱點b、d,則下列說法正確的是( �。�
A.正電荷+q在c點電勢能大于在a點電勢能
B.正電荷+q在c點電勢能小于在a點電勢能
C.在MN連線的中垂線上,O點電勢最高
D.負(fù)電荷-q從d點靜止釋放,在它從d點運動到b點的過程中,加速度先減小再增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,一個盛有折射率為2的液體的槽,槽的中部扣著一個屋脊形透明罩ADB,頂角(∠ADB)為30°,罩內(nèi)為空氣,整個罩子浸沒在液體中.槽底AB的中點C處有一點光源,從點光源發(fā)出的光與CD的夾角在什么范圍內(nèi)時,光線可從液面上方射出.(液槽有足夠的寬度,罩壁極薄,可不計它對光線產(chǎn)生折射的影響)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.在如圖所示的電路中,a、b為兩個完全相同的燈泡,L為自感系數(shù)較大而電阻不能忽略的線圈,E為電源,S為開關(guān).關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的下列說法正確的( �。�
A.合上開關(guān),a先亮,b后亮;穩(wěn)定后a、b一樣亮
B.合上開關(guān),b先亮,a后亮;穩(wěn)定后b比a更亮一些
C.斷開開關(guān),a、b都不會立即熄滅而是逐漸熄滅
D.斷開開關(guān),b逐漸熄滅、a先變得更亮后再與b同時熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.有關(guān)電感對交變電流的影響的以下說法中,正確的是( �。�
A.電感對交變電流有阻礙作用
B.電感對交變電流阻礙作用的大小叫容抗
C.電感對交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)無關(guān)
D.線圈的自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,電感對交變電流的阻礙作用就越小

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同步練習(xí)冊答案