4.如圖所示,水平面內(nèi)的平行放置的兩光滑導(dǎo)軌相距0.2m,其電阻不計(jì),處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T,導(dǎo)體棒ab與cd的電阻均為0.1Ω,質(zhì)量均為0.01kg.現(xiàn)用水平向右的力F拉ab棒,使之勻速向右運(yùn)動,為使cd棒靜止,需加上一個(gè)水平向左的大小為0.1N的力.已知棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌足夠長,則( 。
A.ab棒受到的拉力F的大小為0.2N
B.ab棒向右運(yùn)動的速度為2m/s
C.在2s時(shí)間內(nèi),拉力F做功為0.4J
D.在2s時(shí)間內(nèi),ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱為0.4J

分析 要使cd始終保持靜止不動,cd棒受到的安培力與重力平衡,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和焦耳定律求解.

解答 解:A、cd棒受到的安培力等于向左的拉力,大小等于0.1 N,則ab棒受到的安培力也等于0.1 N,則ab棒受到的拉力F的大小為0.1 N,故A錯(cuò)誤;
B、安培力:F=BIL,代入數(shù)據(jù)解得:I=1A,電流:I=$\frac{BLv}{2R}$,代入數(shù)據(jù)解得:v=2m/s,故B正確;
C、在2s內(nèi)拉力做的功W=Fvt=0.1×2×2=0.4J,故C正確;
D、在2s內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量等于拉力做功的一半為0.2J,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.

點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力平衡問題,關(guān)鍵是對安培力和電路的分析和計(jì)算.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.某同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測力計(jì)拉力的大小,如圖甲所示.
(1)試在圖甲中作出F1和F2的合力,并用F表示此力.
(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是BD(填字母代號).
A.兩細(xì)繩必須等長
B.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C.用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
D.拉橡皮條的細(xì)繩要長些,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些
(3)圖乙、丙所示是M、N兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)分別得到的結(jié)果,其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)?(力F′是用一只彈簧測力計(jì)拉細(xì)繩時(shí)的圖示)答:M.
(4)在以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的情況下,造成誤差的主要原因是:(至少寫出兩種情況)
答:F1的大小比真實(shí)值偏大,F(xiàn)1的方向比真實(shí)方向偏左,F(xiàn)2的大小比真實(shí)值偏小,F(xiàn)2的方向比真實(shí)方向偏左,作圖時(shí)兩虛線分別與F1線和F2線不嚴(yán)格平行.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,由兩根平行的硬桿組成一個(gè)斜軌道,一圓柱形的油桶放在兩桿之間(兩桿間距小于圓筒直徑),油桶恰好能做勻速直線運(yùn)動.要使油桶向下做加速運(yùn)動,可以采用的措施是( 。
A.減小硬桿與地面的夾角B.減小兩硬桿之間的距離
C.減小油桶的質(zhì)量D.給兩硬桿上涂抹潤滑油

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.把一個(gè)圓形線框置于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁場方向垂直,先保持線框的面積不變,將磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍,接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,在時(shí)間t內(nèi),再將線框拉出磁場.先后兩個(gè)過程中,線框中的平均感應(yīng)電動勢的比值為( 。
A.$\frac{1}{2}$B.1C.2D.4

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),則關(guān)于B物體的受力情況,下列敘述中不正確的是( 。
A.B物體一定受3個(gè)力B.B物體一定受4個(gè)力
C.B物體必受到地面的靜摩擦力D.B物體必受到地面的支持力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.圖中閉合金屬線圈都在勻強(qiáng)磁場中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,能產(chǎn)生正弦式交變電流的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,圓形線圈共100匝、半徑r=0.1m,在勻強(qiáng)磁場中繞過直徑的軸OO'順時(shí)針(從上往下看)勻速轉(zhuǎn)動,軸OO'和磁場的方向垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=$\frac{1}{π}$ T,角速度ω=300rad/s,總電阻R=10Ω,請回答下列問題:
(1)在圖示時(shí)刻,圓形線圈中感應(yīng)電流的方向如何?
(2)寫出從圖示時(shí)刻線圈感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式.
(3)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做功多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.下列關(guān)于力和運(yùn)動關(guān)系的幾種說法,正確的是( 。
A.物體所受的合力不為零時(shí),其速度不可能為零
B.物體所受的合力的方向,就是物體運(yùn)動的方向
C.物體所受的合力與物體運(yùn)動速度無直接聯(lián)系
D.物體所受的合力不為零,則加速度一定不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.將長L細(xì)線的上端固定于O,下端系一個(gè)質(zhì)量為mA的小球,平衡時(shí)小球靜止于P點(diǎn).現(xiàn)用一條輕質(zhì)短線把A球與質(zhì)量為mB的B球相連.因?yàn)閙B<<mA,所以通過定滑輪懸掛起來平衡后,接A球的短線恰好水平,寫出mA和mB的關(guān)系式是mB=mAtanθ;現(xiàn)在剪斷接A球的短線,則A球通過P點(diǎn)時(shí)B球速度可能的值是(n+0.5)$π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$(n=0,1,2,…).

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