如圖所示,一金屬棒ab可沿接有電阻R的足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)體框架無摩擦且與框保持良好接觸地滑動(dòng),已知框架間有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)其余電阻.那么在棒ab由靜止開始沿框架下落至穩(wěn)定狀態(tài)的過程中,以下說法正確的是( 。
A.電阻上的焦耳熱等于重力做的功
B.克服安培力做的功等于金屬棒機(jī)械能的增量
C.重力與安培力做的功的和等于金屬棒機(jī)械能的增量
D.重力做功等于電阻上的焦耳熱與金屬棒動(dòng)能增量之和

A、棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),具有動(dòng)能,則整個(gè)過程中,重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為棒的動(dòng)能和電阻上的焦耳熱,而重力勢(shì)能減小等于重力做的功,所以電阻上的焦耳熱小于重力做的功,故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)功能關(guān)系可知,克服安培力做的功等于電阻上產(chǎn)生的焦耳熱,故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)動(dòng)能定理可知,重力與安培力做的功的和等于動(dòng)能的增量,故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)A項(xiàng)分析可知,重力做功等于電阻上的焦耳熱與金屬棒動(dòng)能增量之和,故D正確.
故選:D
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,導(dǎo)體棒ab可以無摩擦地在足夠長(zhǎng)的豎直軌道上滑動(dòng),整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,除R外其他電阻均不計(jì),則導(dǎo)體棒ab下落過程中(  )
A.金屬棒的機(jī)械能守恒
B.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前,電阻R增加的內(nèi)能由焦耳定律Q=I2Rt求解
C.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以后,減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電阻R增加的內(nèi)能
D.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前,減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為棒增加的動(dòng)能和電阻R增加的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,固定于水平地面上接有阻值為R=0.50Ω的電阻的光滑金屬框架上放置一金屬棒ab,金屬框架寬度為L(zhǎng)=1.0m,垂直于質(zhì)量為m=1.0kg的金屬棒ab施加一水平恒力F=1.0N,使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到最大值時(shí),電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.50J,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T,金屬棒的電阻為r=0.50Ω,不計(jì)其它電阻,求:
(1)金屬棒的最大速度v;
(2)達(dá)到最大速度時(shí)金屬棒在框架上運(yùn)動(dòng)的位移S;
(3)金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到最大速度所需要的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,矩形線框的質(zhì)量m=0.016kg,長(zhǎng)L=0.5m,寬d=0.1m,電阻R=0.1Ω.從離磁場(chǎng)區(qū)域高h(yuǎn)1=5m處自由下落,剛?cè)雱驈?qiáng)磁場(chǎng)時(shí),由于磁場(chǎng)力作用,線框正好作勻速運(yùn)動(dòng).
(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)如果線框下邊通過磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間為△t=0.15s,求磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab,垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場(chǎng)左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng),棒ab在離開磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)).求:
(1)在圖中標(biāo)出當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)后流過電阻R的電流方向;
(2)棒ab在離開磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度;
(3)棒ab通過磁場(chǎng)區(qū)的過程中整個(gè)回路所消耗的電能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示水平放置的兩平行金屬板相距為d,金屬板與兩平行金屬導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,由于導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致平行板間有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的液滴處于靜止?fàn)顟B(tài).求:
(1)導(dǎo)體ab兩端的電壓;
(2)導(dǎo)體ab的速度大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在光滑水平面上,有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd,在水平外力的作用下,從靜止開始沿垂直磁場(chǎng)邊界方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),穿過磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),平行磁場(chǎng)區(qū)域的寬度大于線框邊長(zhǎng),如圖甲所示.測(cè)得線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示.已知圖象中四段時(shí)間分別為△t1、△t2、△t3、△t4.求:
(1)比較△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小;
(2)若已知△t2:△t3:△t4=2:2:1,則線框邊長(zhǎng)與磁場(chǎng)寬度比值為多少?
(3)若bc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)測(cè)得線框速度v,bc兩點(diǎn)間電壓U,求△t2時(shí)間內(nèi),線框中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,等腰三角形內(nèi)以底邊中線為界,左右兩邊分布有垂直紙面向外和垂直紙面向里的等強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場(chǎng),它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L,高為L(zhǎng).紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示位置.以順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流-位移(I-x)關(guān)系的是(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,光滑絕緣水平桌面上直立一個(gè)單匝正方形導(dǎo)線框ABCD,線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.4m、總電阻為R=0.1Ω.在直角坐標(biāo)系xoy中,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界與x軸重合,上邊界滿足曲線方程y=0.2sin
10π
3
x
(m),場(chǎng)強(qiáng)大小B=0.2T.線框在沿x軸正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),恰好拉出磁場(chǎng).

(1)求線框中AD兩端的最大電壓;
(2)在圖乙中畫出運(yùn)動(dòng)過程中線框i-t圖象,并估算磁場(chǎng)區(qū)域的面積;
(3)求線框在穿越整個(gè)磁場(chǎng)的過程中,拉力F所做的功.

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