如圖所示,空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場,各處的磁感應強度大小均為B,圓臺母線與豎直方向的夾角為θ,一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部。環(huán)中維持恒定的電流I不變,圓環(huán)由靜止向上運動,經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合,圓環(huán)全程上升的最大高度為H。已知重力加速度為g,磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運動的過程中,下列說法正確的是(    )
A.在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgH
B.圓環(huán)先做勻加速運動后做勻減速運動 
C.圓環(huán)運動的最大速度為-gt
D.圓環(huán)先有擴張后有收縮的趨勢
C

試題分析:上升全過程根據(jù)功能關(guān)系知安培力對圓環(huán)做的功應等于mgH與后來克服安培力做功之和,因此時間t內(nèi)安培力的功必定大于mgH,故選項A錯誤;通電向上運動過程中圓環(huán)受安培力如圖F,上升過程受安培力大小F=ILB=I·2r由牛頓第二定律知加速度a=,由靜止上升必為勻加速上升,撤去電流后圓環(huán)切割磁感線產(chǎn)生感應電流,根據(jù)右手定則知,電流俯視為逆時針,根據(jù)左手定則知受安培力必垂直磁感線向下,為減速上升,由于速度發(fā)生變化,故不是勻減速運動,故選項B錯誤;根據(jù)速度公式知最大速度v=at=,故選項C正確;因開始時圓環(huán)受安培力F水平分量指向圓心,故圓環(huán)由收縮趨勢,后來安培力如圖水平分量背離圓心,故圓環(huán)有擴張趨勢,故選項D錯誤。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端,彈簧與斜面平行,帶電小球Q(可視為質(zhì)點)固定在光滑絕緣斜面上的M點,且在通過彈簧中心的直線ab上,F(xiàn)把與Q大小相同,電性相同的小球P,從N點由靜止釋放,在小球P與彈簧接觸到壓縮到最短的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),以下說法正確的是
A.小球P和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減小B.小球P速度逐漸減小到零
C.小球P的動能與彈簧彈性勢能的總和增大D.小球P的加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩木塊A、B用一輕彈簧連接,靜置于水平地面上,如圖(a)所示。現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運動,如圖(b)所示。從木塊A開始運動到木塊B將要離開地面的過程中,下述判斷正確的是(設(shè)彈簧始終于彈性限度內(nèi))

A.彈簧的彈性勢能一直減小
B.力F一直增大
C.木塊A的動能和重力勢能之和一直增大
D.兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機械能先增大后減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下是必修1課本中四幅插圖,關(guān)于這四幅插圖下列說法錯誤的是( )  ( 。
A.甲圖中學生從如圖姿勢起立到直立站于體重計的過程中,體重計的示數(shù)先減少后增加
B.乙圖中運動員推開冰壺后,冰壺在冰面運動時受到的阻力很小,可以在較長時間內(nèi)保持運動
C.丙圖中賽車的質(zhì)量不很大,卻安裝著強大的發(fā)動機,可以獲得很大的加速度
D.丁圖中高大的橋要造很長的引橋,從而減小橋面的坡度,來減小車輛重力沿橋面方向的分力,保證行車方便與安全

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在水平地面上運動的小車車廂底部有一質(zhì)量為m1的木塊,木塊和車廂通過一根輕質(zhì)彈簧相連接,彈簧的勁度系數(shù)為k.在車廂的頂部用一根細線懸掛一質(zhì)量為m2的小球.某段時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細線與豎直方向的夾角為θ,在這段時間內(nèi)木塊與車廂保持相對靜止,如圖所示.不計木塊與車廂底部的摩擦力,則在這段時間內(nèi)彈簧的形變?yōu)?   )
A.伸長量為B.壓縮量為
C.伸長量為D.壓縮量為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,固定的光滑金屬導軌間距為L,導軌電阻不計,上端a、b間接有阻值為R的電阻,導軌平面與水平面的夾角為θ,且處在磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒與固定彈簧相連后放在導軌上。初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導軌平行。
(1)求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向;
(2)當導體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)関,求此時導體棒的加速度大小a;
(3)導體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep,求導體棒從開始運動直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖6所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為,導軌平面與水平面的夾角=30°,導軌電阻不計,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r=R。兩金屬導軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻RL=R,重力加速度為g,F(xiàn)閉合開關(guān)S,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為F=mg的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率。下列說法正確的是(  )
A.燈泡的額定功率
B.金屬棒能達到的最大速度
C.金屬棒達到最大速度的一半時的加速度
D.若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大,金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對于靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力,當力剛開始作用的瞬間
A.物體立即獲得速度B.物體立即獲得加速度
C.物體同時獲得速度和加速度D.由于物體未來得及運動,所以速度和加速度都為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

為減少二氧化碳排放,我市已推出新型節(jié)能環(huán)保電動車。在檢測某款電動車性能的實驗中,質(zhì)量8×102 kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛,達到的最大速度為15 m,/s,利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應的速度v,并描繪出如圖所示的圖像(圖中AB、BO均為直線),假設(shè)電動車行駛中所受阻力恒為車重的0.05倍,重力加速度取10m/s2。則

A.該車起動后,先做勻加速運動,然后做勻速運動
B.該車起動后,先做勻加速運動、然后做加速度減小的加速運動,接著傲勻速運動
C.該車做勻加速運動的時間是1.2 s
D.該車加速度為0.25m/s2時,動能是4×l04 J

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