如圖所示,固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為L,右端接有阻值為R的電阻,空間存在在方向豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab與固定彈簧相連,放在導(dǎo)軌上。初始時刻,彈簧恰處于自然長度。給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0,導(dǎo)體棒開始沿導(dǎo)軌往復(fù)運動,在此過程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知導(dǎo)體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等,不計導(dǎo)軌電阻,則下列說法中正確的是

A.導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻受到的安培力向左
B.導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻導(dǎo)體棒兩端的電壓U=BLv0
C.導(dǎo)體棒開始運動后速度第一次為零時,系統(tǒng)的彈性勢能Ep=m
D.金屬棒最終會停在初始位置,在金屬棒整個運動過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=m

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解析試題分析:導(dǎo)體棒和定值電阻組成閉合線圈,開始運動的初始時刻,導(dǎo)體棒向右運動,線圈面積減小,根據(jù)楞次定律來據(jù)去留,安培力阻礙線圈面積的變化,所以安培力水平向左,選項A對。根據(jù)楞次定律導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,但導(dǎo)體棒和定值電阻組成閉合回路,導(dǎo)體棒兩端電壓為路端電壓,已知導(dǎo)體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等所以路端電壓選項B錯。導(dǎo)體棒向右運動的過程,安培力和彈簧彈力做功,根據(jù)功能關(guān)系產(chǎn)生的焦耳熱選項C錯。金屬棒最終會停下來時,不再切割磁感線,沒有感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,不受安培力,而導(dǎo)軌光滑,沒有摩擦力,所以導(dǎo)體棒靜止時,彈簧彈力為0,即彈簧原長,根據(jù)功能關(guān)系,電路上產(chǎn)生的焦耳熱,由于電路內(nèi)阻等于外阻,所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為,選項D對。
考點:電磁感應(yīng)定律

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,A、B是相同的白熾燈,L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈。下面說法正確的是

A.閉合開關(guān)S時,A、B燈同時亮,且達到正常
B.閉合開關(guān)S時,B燈比A燈先亮,最后一樣亮
C.閉合開關(guān)S時,A燈比B燈先亮,最后一樣亮
D.斷開開關(guān)S時,A燈與B燈同時逐漸熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在坐標系xOy中,有邊長為L的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處。在y軸的右側(cè),的I、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行。t =0時刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的(   )

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,電路中A、B是完全相同的燈泡,L是一帶鐵芯的線圈,線圈的電阻較小。開關(guān)S原來閉合,則開關(guān)S斷開的瞬間   

A.L中的電流方向改變,燈泡B立即熄滅
B.L中的電流方向不變,燈泡B要過一會才熄滅
C.L中的電流方向改變,燈泡A比B慢熄滅
D.L中的電流方向不變,燈泡A比B慢熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如右圖所示,在通電直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B,導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi),在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動的導(dǎo)體ab和cd。當通電直導(dǎo)線中的電流逐漸減弱時,導(dǎo)體ab和cd的運動情況是

A.一起向左運動
B.一起向右運動
C.a(chǎn)b和cd相向運動,相互靠近
D.a(chǎn)b和cd相背運動,相互遠離

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,導(dǎo)體棒在勻強磁場中做切割磁感線運動,下列說法正確的是

A.導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生動生電動勢
B.導(dǎo)體棒中的自由電荷因受洛倫茲力而定向移動
C.導(dǎo)體棒中的自由電荷因受感生電場作用而定向移動
D.導(dǎo)體棒中的自由電荷熱運動的速度為V

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列關(guān)于感應(yīng)電動勢的說法中,正確的是

A.穿過閉合電路的磁通量越大,感應(yīng)電動勢就越大
B.穿過閉合電路的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動勢就越大
C.穿過閉合電路的磁通量的變化越快,感應(yīng)電動勢就越大
D.穿過閉合電路的磁通量不變化,感應(yīng)電動勢最大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列關(guān)于磁通量的說法,正確的是(  )

A.在勻強磁場中,穿過某一個面的磁通量等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積
B.磁通量是矢量,其正負表示方向
C.磁通量是形象描述穿過某一個面的磁感線條數(shù)的物理量
D.磁通量越大,磁通量的變化就越快

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖甲所示,兩根電阻忽略不計的導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌左端接電阻R1,右端接小燈泡L,導(dǎo)體棒AB垂直于導(dǎo)軌放置,電阻R1、導(dǎo)體棒AB和小燈泡L的電阻均為R(不計燈泡電阻隨溫度的變化),虛線MN右側(cè)有垂直導(dǎo)軌平面的磁場,當導(dǎo)體棒AB從MN左側(cè)某處勻速向右運動時開始計時,磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙所示,若導(dǎo)體棒AB從開始運動到穿越磁場的過程中,燈泡的亮度始終不變,則導(dǎo)體棒AB在穿越磁場前后電阻R1上消耗的功率之比是(  )
 

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4

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