精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图8所示,有一回路竖直放在匀强磁场中,磁场方向垂直于该回路所在平面,其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离,设回路的总电阻恒定为R,当导线AC从静止开始下落后(不计空气阻力),下面说法中正确的是(   )
A.导线下落过程中系统的机械能守恒
B.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量。
C.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能,另一部分转化为回路的电能
D.导线下落达到稳定速度后再下落的过程中,导线减少的重力势能全部转化为回路的电能
CD
分析:导线下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电流,导线受到竖直向上的安培力,还有竖直向下的重力,下落过程中安培力做负功,机械能减小,减小的机械能转化为电能,所以机械能不守恒;下落时重力做正功,重力势能减小,减小的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为电能,另一部分转化为导线的动能.
解答:解:A、导线下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电流,导线受到竖直向上的安培力,还有竖直向下的重力,下落过程中安培力做负功,机械能减小,减小的机械能转化为电能,所以机械能不守恒,故A错误.
BC、下落时重力做正功,重力势能减小,减小的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为电能,另一部分转化为导线的动能;故B错误,C正确.
D、导线下落达到稳定速度时,竖直向下的重力等于竖直向上的安培力,两力的合力等于零,导线做匀速直线运动,导线减少的重力势能通过克服安培力做功全部转化为回路的电能,故D正确.
故选:CD
点评:注意在克服安培力做功的题目中,克服安培力做多少功,就产生多少电能;在安培力做正功的题目中安培力做多少做功就消耗多少电能.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,小灯泡的规格为“2V、4W”,连接在光滑水平导轨上,两导轨相距0.1m,电阻不计,金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻1Ω,整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中,且磁场方向与导轨平面垂直.求:

(1)为使小灯正常发光,ab的滑行速度多大?
(2)拉动金属棒ab的外力的功率多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根平行放置的竖直导电轨道处于匀强磁场中,轨道平面与磁场方向垂直。当接在轨道间的开关S断开时,让一根金属杆沿轨道下滑(下滑中金属杆始终与轨道保持垂直,且接触良好)。下滑一段时间后,闭合开关S。闭合开关后,金属杆沿轨道下滑的速度一时间图象可能为,

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为、长为L的导体棒MN放在导轨上。甲、乙两根相同的绝缘轻质弹簧一端均与导体棒中点固定连接,另一端均被固定,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与导体棒的电阻均忽略不计。初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,导体棒具有水平向左的初速度,经过一段时间,导体棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻上产生的焦耳热为Q,则
A.导体棒做简谐运动
B.初始时刻导体棒受到安培力大小为
C.当导体棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D.当导体棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

设长为L的正确方形线框的电阻为R,将以恒定速度匀速穿过有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,v的方向垂直于B,也垂直于磁场边界,磁场范围的宽度为d,如图所示,则,

(1)若L<d,求线框穿过磁场安培力所做的功;
(2)若L>d,求线框穿过磁场安培力所做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图14所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m.在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T.一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上,金属直杆的电阻是r=0.2Ω,其他电阻忽略不计,金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场,同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=6m处速度达到稳定.求:
(1)金属直杆达到的稳定速度v1是多大?
(2)从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多大?通过R的电量是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(a),圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈QPQ共轴.Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则
A.t1时刻N>GB.t2时刻N>G
C.t3时刻N<GD.t4时刻N=G

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距,导轨左端连接一个R=2的电阻,将一根质量的金属棒垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒为P=8W,使棒从静止开始向右运动。已知从金属棒开始运动直至达到稳定速度的过程中电阻R产生的热量。试解答以下问题:

(1)金属棒达到的稳定速度是多少?
(2)金属棒从开始运动直至达到稳定速度所需的时间是多少?
(3)金属棒从开始运动直至达到稳定速度的过程中所产生的平均感应电动势可在什么数值范围内取值?
(4)在乙图中画出金属棒所受的拉力F随时间变化的大致图像。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L,金属导体棒ab垂直放置在导轨上,并与导轨保持良好接触,导体棒电阻为R,导轨电阻不计,空间有垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。当金属导体棒ab由静止开始向下运动一段时间t0后,再接通开关S,则在下列图像中,导体棒运动的vt图像可能正确的是:

查看答案和解析>>

同步练习册答案