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如下图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离为L时,速度恰好达到最大值(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程( )

A.杆一直在做匀变速直线运动   B.杆的速度增大,加速度减小

C.杆的速度最大值为   D.流过电阻R的电量为


【答案】BD

【解析】

AB、杆向左运动的过程中,水平方向受到恒力F和向右的滑动摩擦力、安培力作用,随着速度的增大,杆子产生的感应电动势增加,回路中感应电流增大,安培力增大,杆的合力减小,加速度减小,当安培力和摩擦力的合力与恒力F平衡时杆开始做匀速直线运动,故A错误B正确;

B、设杆的最大速度为v,此时杆所受的安培力大小为,而且杆受力平衡,则有,解得,故C错误;

D、流过电阻R的电荷量为,故D正确。

故选BD。

【考点】共点力平衡;法拉第电磁感应定律


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,固定在水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B随时间t变化的函数式是________________。

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如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度。给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是

A.导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左

B.导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0

C.导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能Ep=m

D.金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=m

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在水平圆盘上有一过圆心的光滑水平槽,槽内有两根原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球,一条橡皮绳拴在O点,另一条拴在O′点,其中O点为圆盘的中心,O′点为圆盘的边缘.橡皮绳的劲度系数为k,原长为圆盘半径R的.现使圆盘角速度由零缓慢增大,求圆盘的角速度ω1与ω2时,小球所对应的线速度之比v1v2.

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有一等腰直角三角形形状的导线框abc,在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有限范围的匀强磁场区域,线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如下图中的(   )

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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。

(1)试分析计算说明金属杆的运动情况;

(2)求第2s末外力F的瞬时功率。

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火车在某个弯道按规定运行速度40 m/s转弯时,内、外轨对车轮皆无侧压力,若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s,则下列说法中正确的是(    )

A.仅内轨对车轮有侧压力      B.仅外轨对车轮有侧压力

C.内、外轨对车轮都有侧压力  D.内、外轨对车轮均无侧压力

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在倾角为θ的斜面上某点,先后将同一小球以不同速度水平抛出,小球都能落在斜面上,当抛出速度为v1时,小球到达斜面时速度方向与斜面夹角为α1,当抛出速度为v2时,小球到达斜面时速度方向与斜面夹角为α2。则(    )

A.当v1> v2时,α12                  B.当v1> v2时,α12

C.无论v1、v2大小如何,均有α12     D.α1与α2的关系与斜面倾角有关

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 “金星凌日”是一种特殊天象,发生时地球,金星,太阳处在同一条直线上,从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,金星轨道在地球轨道的内侧,离太阳更近.假设金星和地球都绕太阳做匀速圆周运动,则(  )

 

A.

金星的线速度小于地球的线速度

 

B.

金星的角速度小于地球的角速度

 

C.

金星的周期大于地球的周期

 

D.

金星的向心的加速度大于地球的向心加速度

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