如圖所示,電阻不計(jì)的豎直光滑金屬軌道PMNQ,其PMN部分是半徑為的1/4圓弧,NQ部分水平且足夠長(zhǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于PMNQ平面指向紙里.一粗細(xì)均勻的金屬桿質(zhì)量為,電阻為R,長(zhǎng)為,從圖示位置由靜止釋放,若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/GZWL/web/STSource/2014111507025098144558/SYS201411150702514971841604_ST/SYS201411150702514971841604_ST.004.png">,金屬桿與軌道始終保持良好接觸,則

A.桿下滑過(guò)程機(jī)械能守恒

B.桿最終不可能沿NQ勻速運(yùn)動(dòng)

C.桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過(guò)程中產(chǎn)生的電能等于

D.桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過(guò)程中,通過(guò)桿的電荷量等于 

 

D

【解析】

試題分析:桿在下滑過(guò)程中,桿與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路,磁通量在改變,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,桿將受到安培力作用,則桿的機(jī)械能不守恒;故A錯(cuò)誤.桿最終沿水平面時(shí),不產(chǎn)生感應(yīng)電流,不受安培力作用而做勻速運(yùn)動(dòng).故B錯(cuò)誤.桿從釋放到滑至水平軌道過(guò)程,重力勢(shì)能減小,產(chǎn)生的電能和棒的動(dòng)能,由能量守恒定律得知:桿上產(chǎn)生的電能小于;故C錯(cuò)誤.桿與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路磁通量的變化量為,根據(jù)推論,得到通過(guò)桿的電量為;故D正確.故選D.

考點(diǎn):本題考查了導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、楞次定律、能量守恒定律.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.冬季,電線對(duì)電線桿的拉力較大

B.夏季,電線對(duì)電線桿的拉力較大

C.夏季與冬季,電線對(duì)電線桿的拉力一樣大

D.夏季,桿對(duì)地面的壓力較大

 

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A. v B. v C. v D. v

 

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(18分)如圖所示,與紙面垂直的豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直向上場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)(上、下及左側(cè)無(wú)界)。一個(gè)質(zhì)量為、電量為的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球,在時(shí)刻以大小為的水平初速度向右通過(guò)電場(chǎng)中的一點(diǎn)P,當(dāng)時(shí)刻在電場(chǎng)所在空間中加上一如圖所示隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng),使得小球能豎直向下通過(guò)D點(diǎn),D為電場(chǎng)中小球初速度方向上的一點(diǎn),PD間距為,D到豎直面MN的距離DQ為.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里為正.

(1)試說(shuō)明小球在0—時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,并在圖中畫出運(yùn)動(dòng)的軌跡;

(2)試推出滿足條件時(shí)的表達(dá)式(用題中所給物理量、、、、來(lái)表示);

(3)若小球能始終在電場(chǎng)所在空間做周期性運(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出磁感應(yīng)強(qiáng)度及運(yùn)動(dòng)的最大周期的表達(dá)式(用題中所給物理量、來(lái)表示)。

 

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(1)球從拋出到落地過(guò)程中克服空氣阻力所做的功

(2)球拋出瞬間的加速度大。

(3)球上升的最大高度H。

 

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(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)I的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和MT之間的距離;

(2)有一邊長(zhǎng)為a、由光滑彈性絕緣壁圍成的正三角形容器,在其邊界正中央開(kāi)有一小孔S,將其置于CD右側(cè)且緊挨CD邊界,若從Q點(diǎn)射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場(chǎng)從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能和電量損失),并返回Q點(diǎn),需在容器中現(xiàn)加上一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)的半徑小于,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小應(yīng)滿足的條件以及從Q出發(fā)再返回到Q所經(jīng)歷的時(shí)間。

 

 

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穿過(guò)某一閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖像分別如下圖甲、乙、丙、丁所示,

則下列關(guān)于各閉合回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述,正確的是 ( )

A.圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為某一正值

B.圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大

C.圖丙中回路在0~t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于t0~2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D.圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能恒定不變

 

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