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如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN。现从t=0时刻起,在棒中通以由M到N方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度、加速度随时间t变化的关系图象,可能正确的是


【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律.K4C2

【答案解析】BD解析:A、B由题,导轨粗糙,棒中通入的电流与时间成正比,I=kt,棒将受到安培力作用,当安培力大于最大静摩擦力时,棒开始运动,根据牛顿第二定律得:
F-f=ma,而F=BIL,I=kt,得BkL•t-f=ma,可见a随t的变化均匀增大.故A错误,B正确.
C、Da增大,v-t图象的斜率增大.故C错误,D正确.
故选BD

【思路点拨】由题,棒中通入的电流与时间成正比,I=kt,棒将受到安培力作用,当安培力大于最大静摩擦力时,棒开始运动,根据牛顿第二定律和安培力公式F=BIL,即可得到加速度与时间的表达式;v-t图象的斜率等于加速度,即可分析v-t图象斜率的变化.

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,在高度为L、足够宽的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.质量为m、边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd,在MN上方某一高度由静止开始自由下落.当bc边进入磁场时,导线框恰好做匀速运动.已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:

(1)导线框刚下落时,bc边距磁场上边界MN的高度h;

(2)导线框离开磁场的过程中,通过导线框某一横截面的电量q;

(3)导线框穿越磁场的整个过程中,导线框中产生的热量Q.

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在一长为s,倾角为θ,沿顺时针方向匀速运动的传送带的下端 A点,每隔相等的时间 T就轻轻放上一个相同的工件,如图所示。已知工件与传送带间动摩擦因数为 μ,工件质量均为 m。经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为L,则下列判断正确的有(    )

A.传送带的速度大小为L∕T

B.传送带的速度大小可能小于L∕T

C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为 

D.传送带每传送一个工件而多消耗的能量为  

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场的宽度为l。一个质量为m、边长也为l的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在的平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为v0,经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零,此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力)。则(  )

A.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小

B.上升过程中,导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做

功的平均功率

C.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多

D.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等

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 (1)下列四幅图的有关说法中,正确的是(  )

      A        B             C          D

A.若两球质量相等,碰后m2的速度最大值为v

B.射线甲是粒子流,具有很强的穿透能力

C.在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大

D.链式反应属于重核的裂变

(2)如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连,木块A、 B静置于光滑水平轨道上,A、B的质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间为0.3 s,碰后的速度大小变为4 m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,g取10 m/s2,求:

①在A与墙壁碰撞的过程中,墙壁对A的平均作用力的大小;

②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。

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科目:高中物理 来源: 题型:


某实验小组做了如下实验,装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成,将质量m=0.1kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力F ,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.g=10m/s2.求:

(1)圆轨道的半径R.

(2)若小球从D点水平飞出后又落到斜面上,其中最低的位置与圆心O等高,求θ的值.

 

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如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,下面挂有匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l,线框的下半部分处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,在图中垂直于纸面向里.线框中通以电流I,方向如图所示,开始时线框处于平衡状态.令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡.则在此过程中线框位移的大小△x及方向是(  )

 

A.

△x=,方向向上

B.

△x=,方向向下

 

C.

△x=,方向向上

D.

△x=,方向向下

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如图所示,在光滑水平面上,有一质量M=3kg的薄板,板上有质量m=1kg的物块,两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动.薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,求

①当物块的速度为3m/s时,薄板的速度是多少?

②物块最后的速度是多少?

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如图所示,离地H高处有一个质量为m的物体,给物体施加一个水平方向的作用力F,已知F随时间的变化规律为:F=F0﹣kt(以向左为正,F0、k均为大于零的常数),物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ,且μF0>mg.t=0时,物体从墙上静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑后脱离墙面,此时速度大小为,最终落在地面上.则下列关于物体的运动说法正确的是(  )

 

A.

当物体沿墙壁下滑时,物体先加速再做匀速直线运动

 

B.

物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线

 

C.

物体克服摩擦力所做的功W=mgH

 

D.

物体与墙壁脱离的时刻为t=

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