10.如圖所示,電阻為R,其他電阻均可忽略,ef是一電阻不計的水平放置的導(dǎo)體棒,質(zhì)量為m,棒的兩端分別與ab、cd保持良好的接觸,又能沿框架無摩擦下滑,整個裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)ef從靜止下滑經(jīng)一段時間后閉合S,則S閉合后( 。
A.ef的加速度可能大于g
B.ef的加速度一定小于g
C.ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不變
D.ef的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定增大

分析 棒沿框架無摩擦下滑,先做自由落體運(yùn)動,當(dāng)閉合開關(guān)時,由于棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,出現(xiàn)感應(yīng)電流,導(dǎo)致棒受到安培力,根據(jù)安培力公式大小,可判定棒的合力,從而確定加速度大小與方向;當(dāng)棒達(dá)到受力平衡時,處于最大速度.在整個過程中,只有重力與安培力做功,因此棒的機(jī)械能與電路中產(chǎn)生的電能是守恒的.

解答 解:A、當(dāng)閉合開關(guān)時,棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,對應(yīng)的安培力若大于重力,則棒加速度方向向上,大小可能大于g,也可能小于g,故A正確,B錯誤;
C、當(dāng)閉合開關(guān)時,棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,對應(yīng)的安培力若大于重力,則棒加速度方向向上,因此棒做減速,導(dǎo)致安培力也減小,從而使加速度也減小,所以直到棒做勻速運(yùn)動.當(dāng)安培力小于重力,則棒繼續(xù)加速,直到勻速直線運(yùn)動為止.因此棒達(dá)到穩(wěn)定速度與開關(guān)閉合的先后無關(guān).故C錯誤;
D、在整個過程中,只有重力與安培力做功,因此棒的機(jī)械能與電路中產(chǎn)生的電能是守恒的.故D錯誤;
故選:A

點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識的綜合,其橋梁是安培力,這類問題往往安培力的分析和計算是關(guān)鍵,注意當(dāng)安培力與重力平衡時導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動,同時明確能量轉(zhuǎn)化規(guī)律,知道導(dǎo)體棒克服安培力所做的功等于電能的增加量.

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

20.如圖所示,光滑水平地面上有一小車,車上固定光滑斜面和連有輕彈簧的擋板,彈簧處于原長狀態(tài),自由端恰在C點(diǎn),總質(zhì)量為M=2kg.小物塊從斜面上A點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)過B點(diǎn)時無能量損失.已知:物塊的質(zhì)量m=1kg,A點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直高度為h=1.8m,BC長度為l=3m,BC段動摩擦因數(shù)為0.3,CD段光滑.g取10m/s2,求在運(yùn)動過程中:
(1)在運(yùn)動過程中彈簧彈性勢能的最大值;
(2)物塊最終相對于小車靜止時,停在小車上位置離C點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示,輕彈簧下懸重物m2,m2與m1之間用輕繩連接,均處于平衡狀態(tài).剪斷m1、m2間的輕繩,經(jīng)較短時間m1有速度u,m2有速度大小為v,求這段時間內(nèi)彈力的沖量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.四月的江南草長鶯飛,桃紅柳綠,雨水連綿,伴隨溫柔的雨勢,時常出現(xiàn)瓢潑大雨,雷電交加的景象,在某次閃電過后約2s小明聽到雷聲,則雷電生成處離小明的距離約為( 。
A.6×102mB.6×104mC.6×106mD.6×108m

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,垂直于水平面的磁場沿x軸方向上按B=B0+kx(其中B0=0.4T,k=0.2T/m)分布,垂直x軸方向的磁場均勻分布.一長5.0m、寬1.0m、電阻不計的光滑導(dǎo)體框固定在水平面上.另一平行板電容器接在導(dǎo)體框的左端.現(xiàn)有一導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)體框上,其接入電路的電阻為1.0Ω.當(dāng)導(dǎo)體棒在沿x軸方向的水平外力作用下,以1.0m/s的速度從x=0處沿x軸方向勻速運(yùn)動時(  )
A.電容器中的電場均勻增大B.電路中的電流均勻增大
C.導(dǎo)體棒上的熱功率均勻增大D.外力的功率均勻增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,在演示光電效應(yīng)的實驗中,用弧光燈發(fā)出的紫外光照射鋅板,發(fā)現(xiàn)與鋅板導(dǎo)線相連接的驗電器的指針張開一個角度.則用下列電磁波照射鋅板也一定能使驗電器指針張開的是( 。
A.可見光B.γ射線C.紅外光D.無線電波

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.用光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實驗時(  )
A.任何頻率的光入射,均會有光電流產(chǎn)生
B.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān)
C.入射光的頻率變大,光電子的最大初動能不一定變大
D.當(dāng)所加正向電壓為0時,光電流也為0

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,半徑R=3.4m的光滑$\frac{1}{4}$圓弧軌道AB與粗糙水平臺面BC相切于B點(diǎn),在臺面右端C處靜止有質(zhì)量M1=1kg的小物塊Q.質(zhì)量M2=1kg的長木板靜止于水平面上,其上表面與BC相平,且緊靠端點(diǎn)C.將質(zhì)量m=0.5kg的小物塊P從圓弧軌道的最高點(diǎn)A由靜止釋放,P點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)與Q點(diǎn)相碰后,P恰好返回到B點(diǎn)停止運(yùn)動,Q最終停止在長木板上.已知P與BC間、長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.1;Q與長木板上表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,BC間距離為xBC=2m.取g=10m/s2,求:
(1)Q滑上長木板時的速度;
(2)長木板滑動的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.下列說法正確的是( 。
A.盧瑟福通過α粒子散射實驗證明了原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成
B.發(fā)生光電效應(yīng)時,入射光的強(qiáng)度越強(qiáng),產(chǎn)生的光電子最大初動能越大
C.${\;}_{92}^{235}U$+${\;}_{0}^{1}n$→${\;}_{56}^{144}Ba$+${\;}_{36}^{89}K$+3${\;}_{0}^{1}n$是核裂變反應(yīng),反應(yīng)前后電荷守恒和質(zhì)量守恒
D.根據(jù)玻爾理論,原子核外電子由高軌道向低軌道躍遷時將輻射光子,原子能量降低

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