如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上。甲、乙兩根相同的絕緣輕質(zhì)彈簧一端均與導(dǎo)體棒中點(diǎn)固定連接,另一端均被固定,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計。初始時刻,兩彈簧恰好處于自然長度,導(dǎo)體棒具有水平向左的初速度,經(jīng)過一段時間,導(dǎo)體棒第一次運(yùn)動至最右端,這一過程中AB間電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則
A.導(dǎo)體棒做簡諧運(yùn)動
B.初始時刻導(dǎo)體棒受到安培力大小為
C.當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到初始位置時,AB間電阻R的功率為
D.當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時,甲彈簧具有的彈性勢能為
D
在導(dǎo)體棒運(yùn)動的過程中有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,總機(jī)械能越來越少,所以為阻尼振動。初始位置F=BIL   I=   所以F=
再次回到初始位置時的速度V<V0 因此功率P<
第一次到達(dá)最右端時由能量守恒得mv=2Ep+2Q    所以Ep=mv—Q
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:計算題

如圖14甲所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌、相距,
點(diǎn)和點(diǎn)間連接一個阻值為的電阻,在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為。一質(zhì)量為、電阻為、長度也剛好為的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場左邊界相距。現(xiàn)用一個水平向右的力拉棒,使它由靜止開始運(yùn)動,棒離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動,棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,與初始位置的距離變化的情況如圖14乙,已知。求:

(1)棒離開磁場右邊界時的速度;
(2)棒通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能;
(3)滿足什么條件時,棒進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為a(40,0,0)、b(0,30,0)、c(0,0,40),用每厘米長度電阻為0.1的導(dǎo)線依次連接abcOa點(diǎn),形成閉合回路。該空間存在一個沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化的關(guān)系式為B=(0.7+0.6t)T,則回路中的感應(yīng)電流方向?yàn)開_______(選填“abcOa”或“aOcba”);大小為________A。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,電阻不計的光滑U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距d = 0.5m,導(dǎo)軌一端接有R = 4.0Ω的電阻。有一質(zhì)量m = 0.1kg、電阻r = 1.0Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.2T,F(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab,使它以v = 10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。
(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動,求電阻R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,有兩根和水平方向成a角的光滑平行金屬軌道,上端接 有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長 的時間后,金屬桿的速度會趨于一個最大速度vm,則:(     )[
A.如果B增大,vm變大,B.如果R變大,vm變小,
C.如果a變大,vm變大,D.如果m變小,vm變大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),發(fā)明了許多電器設(shè)備。以下電器中,哪些利用了電磁感應(yīng)原理(   )
A.變壓器B.發(fā)電機(jī)C.電磁灶D.電磁繼電器

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖8所示,有一回路豎直放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于該回路所在平面,其中導(dǎo)線AC可以自由地沿相當(dāng)長的豎直導(dǎo)軌滑動而不會分離,設(shè)回路的總電阻恒定為R,當(dāng)導(dǎo)線AC從靜止開始下落后(不計空氣阻力),下面說法中正確的是(   )
A.導(dǎo)線下落過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B.導(dǎo)線加速下落過程中,導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量。
C.導(dǎo)線加速下落過程中,導(dǎo)線減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動能,另一部分轉(zhuǎn)化為回路的電能
D.導(dǎo)線下落達(dá)到穩(wěn)定速度后再下落的過程中,導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路的電能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

位于絕緣水平面上的寬度為L=1m的U形金屬導(dǎo)軌,左端串接一電阻R=7.5Ω,金屬導(dǎo)軌在外力控制下始終以速度v1=2m/s向右勻速運(yùn)動,導(dǎo)軌電阻不計。如圖所示,虛線PQ右側(cè)區(qū)域有重直水平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。由于導(dǎo)軌足夠長,電阻R始終未進(jìn)入磁場區(qū)域。一質(zhì)量為m=0.1kg,電阻r=0.5Ω,長度也是L的金屬棒,自PQ處以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金屬導(dǎo)軌,金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,且運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直接觸。金屬棒滑上導(dǎo)軌后,經(jīng)t=0.2s,速度恰好與導(dǎo)軌速度相同,此過程中因摩擦產(chǎn)生熱量Q=0.08J。之后,金屬棒繼續(xù)運(yùn)動,當(dāng)其速度剛好穩(wěn)定時,金屬棒的總位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2,求:
  (1)金屬棒最終穩(wěn)定時速度的大;
  (2)當(dāng)金屬棒速度v=3.2m/s時加速度的大。
  (3)自金屬棒滑上導(dǎo)軌至剛好穩(wěn)定時整個電路中消耗的電能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)某地地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向下指向地面,與豎直方向成60°角,大小為5 ×10-5T。一靈敏電壓表通過導(dǎo)線連接在當(dāng)?shù)厝牒:佣蔚膬蓭r的接線柱上,接線柱與水接觸良好。已知該河段的兩岸南北正對,河寬200m,該河段漲潮和落潮時有海水(視為導(dǎo)體、電阻極。┝鬟^。設(shè)落潮時,海水自正西向正東流,流速為4m/s。
(1)該河段的南岸和北岸,那邊電勢高?
(2)靈敏電壓表的示數(shù)是多少?

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