4．如圖所示，足夠長金屬導軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導軌上．虛線上方有垂直紙面向里的勻強磁場，虛線下方有豎直向下的勻強磁場．a(chǎn)b、cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)均為μ，兩棒總電阻為R，導軌電阻不計．開始兩棒均靜止在圖示位置，當cd棒無初速釋放時，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導軌向上做勻加速運動．則下列說法不正確的是（　�。�
A．ab棒中的電流方向由b到a
B．cd棒先加速運動后勻速運動
C．cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力
D．力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與ab棒增加的機械能之和

分析 ab棒沿豎直向上運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由cd棒的電流方向及磁場方向判斷所受安培力的方向，再判斷摩擦力從而確定棒的運動情況，力F所做的功應(yīng)等于所產(chǎn)生的電熱、摩擦生熱與增加的機械能之和．

解答 解：A、根據(jù)右手定則知，ab棒中的電流方向為b到a，故A正確．
B、對于cd棒，不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，當ab棒中有電流時，cd棒中的電流方向為c到d，根據(jù)左手定則知，cd棒受到垂直導軌向里的安培力，ab速度增大，感應(yīng)電動勢增大，電流增大，cd所受的安培力增大，軌道對cd棒的彈力增大，摩擦力增大，開始cd棒重力大于摩擦力，向下做加速運動，然后重力小于摩擦力，向下做減速運動，速度減為零后處于靜止，故B錯誤．
C、由B選項分析知，cd棒所受的摩擦力最大值大于cd棒的重力，故C正確．
D、據(jù)功能關(guān)系可知，力F所做的功應(yīng)等于兩棒產(chǎn)生的電熱、摩擦生熱與增加的機械能之和．故D錯誤．
本題選不正確的，故選：BD．

點評 本題關(guān)鍵是根據(jù)會分析導線安培力的變化，判斷摩擦力的變化，由右手定則判斷電流方向．明確功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．一束光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，折射后分為兩束單色光a、b．下列判斷正確的是（　�。�
A．在玻璃磚中a光的速度大于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b平行
B．在玻璃磚中a光的速度大于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b不平行
C．在玻璃磚中a光的速度小于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b平行
D．在玻璃磚中a光的速度小于b光的速度，射出玻璃磚后單色光a、b不平行

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．兩根光滑的長直金屬導軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi)，導軌間距為L=0.2m，電阻不計，M、M′處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R=0.5Ω，電容器的電容為C=8 ?F．長度也為L、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導軌放置，導軌處于磁感應(yīng)強度為B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場中．a(chǎn)b在外力作用下向右做勻速直線運動且與導軌保持良好接觸，在ab運動距離為s=0.4m的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.01J．求：
（1）ab運動速度v的大小；
（2）電容器所帶的電荷量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，“”型平行金屬導軌LMN和OPQ分別固定，所構(gòu)成的兩個平面粗糙程度相同，MNPQ水平，LMOP傾斜、與水平面的夾角為θ．將兩根電阻均為R、質(zhì)量均為m的導體桿ab和cd，垂直放置在導軌上，cd桿剛好靜止．現(xiàn)以MP連線為界，在水平導軌間加豎直向上的勻強磁場B1，傾斜導軌間加垂直斜面向上的勻強磁場B2，兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，讓ab桿在水平恒力作用下由靜止開始向右運動．當cd桿再次剛要滑動時ab桿恰好運動了位移x達到最大速度，已知兩導軌間距為L，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，金屬導軌的電阻不計．求：
（1）ab桿由靜止到剛好達到最大速度的過程中流過桿cd的電量；
（2）桿ab的最大速度；
（3）ab桿由靜止到剛好達到最大速度的過程中兩桿產(chǎn)生的總的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，在水平面內(nèi)直角坐標系xOy中有一光滑金屬導軌AOC，其中曲線導軌OA滿足方程y=Lsinkx，長度為$\frac{π}{2k}$的直導軌OC與x軸重合，整個導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中．現(xiàn)有一長為L的金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v做勻速直線運動，已知金屬棒單位長度的電阻為R0，除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計，棒與兩導軌始終接觸良好，則在金屬棒運動至AC的過程中（　�。�
A．感應(yīng)電流的方向沿順時針方向B．感應(yīng)電流逐漸增大
C．感應(yīng)電流的值為$\frac{BV}{{R}_{0}}$D．通過金屬棒的電荷量為$\frac{πB}{2k{R}_{0}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，金屬導軌MN、PQ之間的距離L=1m，導軌左端所接的電阻R=1Ω，金屬棒ab可沿導軌滑動，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=1T，ab在外力作用下以v=2m/s的速度向右勻速滑動，導體棒的電阻為r=1Ω，其它電阻不計．求：
（1）通過導體電流的大��？
（2）金屬棒所受安培力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，足夠長的水平導體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計，定值電阻R=2Ω，固定在導體框架上．磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導體框平面向上，一根質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻r=2Ω的導體棒MN垂直跨放在框架上，該導體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，導體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開始沿框架運動．求：
（1）導體棒在運動過程中的最大速度v為多少？
（2）當導體棒速度達到V1=4m/s時，加速度的大�。�
（3）若導體棒從開始運動到剛開始勻速運動這一過程中滑行的位移為20米，求此過程中流過電阻R的電量q為多少？電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多少？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R=0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示，導軌電阻不計．重力加速度g取10m/s2．試求：
時間t（s）00.10.20.30.40.50.60.70.8
下滑距離s（m）00.10.30.71.42.12.83.54.2
（1）當t=0.7s時，重力對金屬棒ab做功的功率；
（2）金屬棒ab在開始運動的0.6s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）從開始運動到t=0.5s的時間內(nèi)，通過金屬棒ab的電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．一列火車總質(zhì)量m=5×105kg，發(fā)動機的額定功率P=6×105W，在軌道上行駛時，軌道對列車的阻力Ff是車重的0.01倍（取g=10m/s2）．
（1）求列車在水平軌道上行駛的最大速度；
（2）在水平軌道上，發(fā)動機以恒定功率P工作，求當行駛速度為v1=1m/s和v2=10m/s時，列車的瞬時加速度a1、a2的大�。�

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