如圖,兩根光滑金屬導軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導軌下端接有電阻R,導軌電阻不計,斜面處在豎直向上的勻強磁場中,電阻可略去不計的金屬棒ab質(zhì)量為m,受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用,金屬棒沿導軌勻速下滑,則它在下滑h高度的過程中,以下說法正確的是( 。
分析:金屬棒沿導軌勻速下滑過程中,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,導體棒受到安培力,根據(jù)功能關(guān)系,金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.再根據(jù)動能定理和電磁感應(yīng)知識研究功能關(guān)系.
解答:解:A、金屬棒沿導軌勻速下滑,合力為零,則合力做功為零.故A正確.
B、根據(jù)功能關(guān)系可知,重力做功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能與克服恒力F做功之和.故B錯誤.
C、D由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得知,金屬棒克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.故C正確,D錯誤.
故選AC
點評:本題考查分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中功能關(guān)系的能力.動能定理是處理這類問題常用的規(guī)律.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?連云港二模)如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌間距為d,兩導體棒a和b與導軌垂直放置,兩根導體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計.整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B.在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動.已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=30°,g取10m/s2,不計兩導棒間的相互作用力.
(1)為使導體棒b能沿導軌向下運動,a的速度v不能超過多大?
(2)若a在平行于導軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上運動,試導出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,當t=2s時,b的速度達到5.06m/s,2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J,求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌間距為d,兩導體棒a和b與導軌垂直放置,兩根導體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計.整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動.已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計兩導棒間的相互作用力.
(1)若使導體棒b靜止在導軌上,導體棒a向上運動的速度v多大?
(2)若a在平行于導軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動,試導出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,當t=2s時,b的速度達到5.06m/s,2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J,求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌間距為d,兩導體棒a和b與導軌垂直放置,兩根導體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B。在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計兩導棒間的相互作用力。  

      

(1)為使導體棒b能沿導軌向下運動,a的速度v不能超過多大?

(2)若a在平行于導軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上運動,試導出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值

(3)在(2)中,當t=2s時,b的速度達到5.06m/s,2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J,求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌間距為d,兩導體棒ab與導軌垂直放置,兩根導體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計兩導棒間的相互作用力。         

(1)若使導體棒b靜止在導軌上,導體棒a向上運動的速度v多大?

(2)若a在平行于導軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動,試導出Fb的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;

(3)在(2)中,當t=2s時,b的速度達到5.06m/s,2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J,求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

 

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科目:高中物理 來源:2013屆遼寧省沈陽市第二十中學高三高考領(lǐng)航考試(一)物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌間距為d,兩導體棒ab與導軌垂直放置,兩根導體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計兩導棒間的相互作用力。

(1)若使導體棒b靜止在導軌上,導體棒a向上運動的速度v多大?
(2)若a在平行于導軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動,試導出Fb的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;

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