15．如圖甲所示，兩根光滑平行導軌水平放置，間距為L，垂直于導軌水平對稱放置一根靜止的均勻金屬棒，棒上通有圖示方向的恒定電流I．從t=0時刻起，空間存在有磁感應強度隨時間呈周期性變化的勻強磁場，周期為T，最大值為Bm，變化規(guī)律如圖乙所示．圖甲中B所示方向為磁場的正方向．則（　�。�
A．在t=$\frac{T}{2}$時，金屬棒的速度最大
B．金屬棒在初始位置附近做往返運動
C．在t=$\frac{T}{4}$時，金屬棒受到的安培力最大為BmIL，方向向左
D．金屬棒受到的安培力在一個周期內(nèi)做的總功為零

分析 根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向，結(jié)合加速度方向與速度方向的關系判斷金屬棒的運動規(guī)律．從而得出速度、安培力隨時間的變化規(guī)律．

解答 解：A、根據(jù)左手定則知，導體棒開始所受的安培力方向水平向右，根據(jù)F=BIL知，安培力在第一個$\frac{T}{4}$內(nèi)做加速度逐漸增大的加速直線運動，在第二個$\frac{T}{4}$內(nèi)，安培力方向水平向右，大小逐漸減小，做加速度逐漸減小的變加速直線運動，故在$\frac{T}{2}$時刻速度達到最大，在第三個$\frac{T}{4}$內(nèi)安培力向左，做加速度增大的減速運動，在第四個$\frac{T}{4}$內(nèi)做加速度減小的減速運動，根據(jù)運動的對稱性知，一個周期末速度為零，金屬棒的速度方向未變．知金屬棒一直向右移動，先向右做加速直線運動，再向右做減速運動，速度隨時間周期性變化．故A正確，B錯誤．
C、在t=$\frac{T}{4}$時，此時磁場最大，金屬棒受到的安培力最大為BmIL，方向向右．故C錯誤．
D、在一個周期內(nèi)，動能的變化量為零，則安培力在一個周期內(nèi)做功為零．故D正確．
故選：AD．

點評 解決本題的關鍵掌握安培力的方向判斷，會根據(jù)金屬棒的受力情況判斷其運動情況是解決本題的基礎．

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某同學欲測量當?shù)氐闹亓铀俣萭，準備靜止釋放物體前，裝置如圖1．
（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當：
①打點計時器應接交流電源；②重物釋放時應緊靠打點計時器．
（2）該同學經(jīng)正確操作后得到如圖2所示的紙帶，取連續(xù)的五個打點A、B、C、D、E為計數(shù)點，測得各點間距如圖2．若打點的頻率為f=50Hz，則打點的時間間隔為0.02s；打D點時重物速度的為v0=0.77m/s；測得當?shù)刂亓铀俣戎礸=9.6m/s2（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
（3）測量得到的重力加速度值比實際值要小的原因是：紙帶通過打點計時器時的摩擦阻力．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段．它主要是由電子和${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{2}^{4}$He等原子核組成．維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是2e+4${\;}_{1}^{1}$H→${\;}_{2}^{4}$He+釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能．根據(jù)目前關于恒星演化的理論，若由于聚變反應而使太陽中的${\;}_{1}^{1}$H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段．為了簡化，假定目前太陽全部由電子和${\;}_{1}^{1}$H核組成．
（1）為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量M．已知地球半徑R=6.4×106m，地球質(zhì)量m=6.0×1024kg，日地中心的距離r=1.5×1011m，地球表面處的重力加速度 g=10m/s2，1年約為3.2×107 秒，利用所給的數(shù)據(jù)試估算目前太陽的質(zhì)量M．
（2）已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.6726×10-27kg，${\;}_{2}^{4}$He質(zhì)量mα=6.6458×10-27kg，電子質(zhì)量me=0.9×10-30kg，光速c=3×108 m/s．求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能．
（3）又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能E0=1.35×103W/m2．試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命．（估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．若宇宙中有兩顆相距無限遠的恒星S1、S2，半徑均為R0．如圖所示分別是這兩顆恒星周圍行星的公轉(zhuǎn)半徑r的三次方與公轉(zhuǎn)周期T的平分的圖象．則下列說法正確的是（　　）
A．恒星S1的質(zhì)量大于恒星S2的質(zhì)量
B．恒星S1表面的重力加速度小于恒星S2表面的重力加速度
C．恒星S1的第一宇宙速度小于恒星S2的第一宇宙速度
D．距兩恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．動圈式揚聲器的圓形永磁體磁極間的磁場為徑向磁場，其側(cè)視圖和俯視圖如圖所示．現(xiàn)將金屬圓環(huán)放入其中，并由靜止開始釋放，己圓知環(huán)質(zhì)量為m，半徑為r，電阻為R，圓環(huán)處的磁感應強度大小均為B，重力加速度g．則（　　）
A．徑向磁場的磁感線始于N極，終止于S極
B．當圈環(huán)速度為v時，圓環(huán)中感應電動勢為2πBrv
C．若磁體豎直足夠長，則圓環(huán)最大速度為$\frac{mgR}{4{π}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}$
D．若金屬圈環(huán)為超導體，則釋放后圓環(huán)將保持靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，交流發(fā)電機的矩形線圈abcd中，ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝數(shù)n=100匝，線圈電阻r=0.2Ω，外電阻R=4.8Ω．線圈在磁感應強度B=0.05T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=100πrad/s．
（1）求產(chǎn)生感應電動勢的最大值；
（2）若從圖示位置開始計時，寫出感應電流隨時間變化的函數(shù)表達式；
（3）交流電流表和交流電壓表的示數(shù)各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．一只規(guī)格“220V 1000W”的電爐，求：
①它在正常工作時的電阻；
②如果電網(wǎng)電壓為200V，中 電爐工作時的實際功率為多少？（假設電爐電阻保持不變）
③在220V電壓下，電爐使用2h產(chǎn)生多少焦耳的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．下列說法正確的是（　�。�
A．勻速圓周運動的線速度不變
B．勻速圓周運動的線速度大小不變
C．勻速圓周運動的向心加速度的方向不變
D．勻速圓周運動的向心加速度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時N極指向右端，則（　�。�
A．電源c端為負極B．電源c端為正極
C．通電螺線管的a端是N極D．通電螺線管的a端是S極

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