如右圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角。兩軌道上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若運動過程中,金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計,則(    )
A.返回出發(fā)點時棒ab的速度小于v0
B.上滑到最高點的過程中克服安培力做功等于
C.上滑到最高點的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于
D.金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時電阻R的熱功率相同
AC
整個運動過程安培力始終做負(fù)功,金屬桿的機械能減小,所以回到底端時的速度小于v0,A正確;上升過程中,由動能定理知B錯;由能量轉(zhuǎn)化和守恒得,減少的動能轉(zhuǎn)化為金屬桿的重力勢能和電路的電能,電能又轉(zhuǎn)化為電阻上的焦耳熱,C正確;由于金屬桿的機械能不斷減小,所以上升過程經(jīng)過某位置時的速度大于下滑過程經(jīng)過該位置的速度,則上升時的電動勢大,所以瞬時熱功率大,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:單選題

圖中的四個圖分別表示勻強磁場的磁感應(yīng)強度B,閉合電路中一部分直導(dǎo)線的運動速度和電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的相互關(guān)系,其中正確是(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑水平桌面上有一邊長為I的正方形線框abcd,bc邊右側(cè)有一等腰直角三角形勻強磁場區(qū)域efg,三角形腰長為I,磁感應(yīng)強度垂直桌面向下,abef可在同一直線上,其俯視圖如圖所示,線框從圖示位置在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū),線框中感應(yīng)電流I及拉力F隨時間t的變化關(guān)系可能是(以逆時針方向為電流的正方向,時間單位為I/V)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,長為L,電阻為r=0.30Ω、質(zhì)量為m=0.10kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌間距也為L,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.50Ω的電阻。量程為0~3.OA的電流表串接在一條導(dǎo)軌上,量程為0~1.OV的電壓表接在電阻R的兩端。垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面。現(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒向右移動。當(dāng)金屬棒以V=2.0m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時,觀察到電路中的一個電表正好滿偏,而另一個電表未滿偏。問:

小題1:滿偏的電表是什么表?說明理由。
小題2:拉動金屬棒的外力F多大?
小題3:若此時撤去外力F,金屬棒將逐漸慢下來,最終停止在導(dǎo)軌上。求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如下圖(a)所示,間距為l、電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如下圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R,ab棒的質(zhì)量、阻值均未知,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2l,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰進入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:

小題1:通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向;
小題2:當(dāng)ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運動時cd棒消耗的電功率;
小題3:ab棒開始下滑的位置離EF的距離;
小題4:ab棒開始下滑至EF的過程中回路中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一鐵芯上.設(shè)兩個線圈中的電流方向與圖中所標(biāo)的電流方向相同時為正.當(dāng)M中通入下列哪種電流時,在線圈P中能產(chǎn)生正方向的恒定感應(yīng)電流(     )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

把一線框從一勻強磁場中拉出,如圖所示。第一次拉出的速率是v ,第二次拉出速率是 2 v,其它條件不變,則前后兩次拉力大小之比是_________,線框產(chǎn)生的熱量之比是_____________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合導(dǎo)體框,其上下兩條邊水平,從靜止開始下落一定高度后,垂直穿越一個磁感應(yīng)強度沿水平方向且與線圈平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域上下邊界也水平。下圖是自導(dǎo)體框開始下落到完全穿越磁場區(qū)域的過程中,導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流隨時間變化的圖象,其中肯定與實際不相符的是(忽略空氣阻力的影響,線圈始終在豎直平面內(nèi)平動)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

閉合金屬圓環(huán)由靜止釋放,不計空氣阻力,下落高度為h,如圖所示。落地前要穿過一固定在地面上的條形磁鐵,則下落時間t
A.B.C.D.無法確定

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同步練習(xí)冊答案