如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,處在方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,AB間距為L(zhǎng),左右兩端均接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動(dòng)系統(tǒng).開始時(shí),彈簧處于自然長(zhǎng)度,導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端,這一過(guò)程中AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則( 。
A.初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為
2B2L2v0
R
B.當(dāng)棒再一次回到初始位置時(shí),AB間電阻的熱功率為
B2L2
v20
R
C.當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能為
1
2
mv02-2Q
D.當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能為
1
2
mv02-6Q

A、由F=BIL、I=
BLv0
R
,R=
1
2
R
,得初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為 FA=
2B2L2v0
R
.故A正確;
B、由于回路中產(chǎn)生焦耳熱,棒和彈簧的機(jī)械能有損失,所以當(dāng)棒再次回到初始位置時(shí),速度小于v0,棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E<BLv0,由電功率公式P=
E2
R
知,則AB間電阻R的功率小于
B2L2
v20
R
,故B錯(cuò)誤;
C、D、由能量守恒得知,當(dāng)棒第一次達(dá)到最右端時(shí),物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為整個(gè)回路中的焦耳熱和彈簧的彈性勢(shì)能.
電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為2Q.彈簧的彈性勢(shì)能為:Ep=
1
2
mv02-2Q,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:AC.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象,不僅推動(dòng)了電磁理論的發(fā)展,而且推動(dòng)了電磁技術(shù)的發(fā)展,引領(lǐng)人類進(jìn)入了電氣時(shí)代.下列哪些器件工作時(shí)與磁生電的現(xiàn)象有關(guān)(      )
A.電視機(jī)的顯像管B.磁電式電流表C.指南針D.發(fā)電機(jī)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖12-2-6所示,半徑為R、單位長(zhǎng)度電阻為λ的均勻?qū)w圓環(huán)固定在水平面上,圓環(huán)中心為O.勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直水平面方向向下,磁感強(qiáng)度為B.平行于直徑MON的導(dǎo)體桿,沿垂直于桿的方向向右運(yùn)動(dòng).桿的電阻可以忽略不計(jì),桿與圓環(huán)接觸良好,某時(shí)刻,桿的位置如圖,,速度為,求此時(shí)刻作用在桿上安培力的大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,無(wú)限長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L="1" m,底部接入一阻值為R="0.4" Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="2" T.一質(zhì)量為m="0.5" kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r="0.1" Ω,電路中其余電阻不計(jì).現(xiàn)用一質(zhì)量為M="2.86" kg的物體通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)M下落高度h="2.0" m時(shí),ab開始勻速運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).

(1)求ab棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大速度.
(2)ab棒從開始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和流過(guò)電阻R的總電荷量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下圖中所標(biāo)的導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為L,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,棒運(yùn)動(dòng)的速度均為v,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為BLv的是                                  (      )
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖甲所示,閉合矩形線圈abcd平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按乙圖所示規(guī)律變化.假設(shè)規(guī)定垂直紙面向里方向?yàn)榇艌?chǎng)的正方向,由b指a方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,向下方向?yàn)榘才嗔Φ恼较,則關(guān)于ab邊中感應(yīng)電流I、安培力F隨時(shí)間變化關(guān)系圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是( 。
A.回路中磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零
B.回路中沒(méi)有感應(yīng)電流,也就沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C.沒(méi)有閉合回路就沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D.回路中磁通量的變化率不變,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,帶有微小開口(開口長(zhǎng)度可忽略)的單匝線圈處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈的直徑為d=
2
π
m,電阻r=2Ω,開口處AB通過(guò)導(dǎo)線與電阻R=8Ω相連,已知磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化圖象如乙圖所示,求:
(1)線圈AB兩端的電壓大小為多少?
(2)在前2秒內(nèi)電阻R上的發(fā)熱量Q為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)互相連接的金屬圓環(huán)用同樣規(guī)格、同種材料的導(dǎo)線制成,大環(huán)半徑是小環(huán)半徑的4倍.若穿過(guò)大環(huán)磁場(chǎng)不變,小環(huán)磁場(chǎng)的磁通量變化率為K時(shí),其路端電壓為U;若小環(huán)磁場(chǎng)不變,大環(huán)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率也為K時(shí),其路端電壓為( 。
A.UB.
U
2
C.
U
4
D.4U

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