如圖所示,a、b是同種材料的等長(zhǎng)導(dǎo)體棒,靜止于水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌上,b棒的質(zhì)量是a棒的兩倍。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下。若給a棒以4.5J的初動(dòng)能,使之向左運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,則整個(gè)過(guò)程a棒產(chǎn)生的最大熱量是(   )
A.2JB.1.5JC.3J D.4.5J
A
a運(yùn)動(dòng)過(guò)程中切割磁感線,回路產(chǎn)生感應(yīng)電流,在安培力的作用下b棒會(huì)被帶動(dòng)。最終a、b以相同的速度向左運(yùn)動(dòng).整個(gè)過(guò)程中a、b棒組成的系統(tǒng)所受合外力為0,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,可以設(shè)a的質(zhì)量為m,初速度為v0,最終共同速度為v,b的質(zhì)量為2m,則mv0=3mv,所以v=v0.因mv02="4.5" J,所以a、b共同運(yùn)動(dòng)時(shí),Eka=mv2="0.5" J,Ekb=·2mv2="1" J.所以整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=ΔE=(4.5-0.5-1) J="3" J。又因?yàn)閍和b是同種材料同樣長(zhǎng)度,在b的質(zhì)量為a的二倍的情況下,b的橫截面積應(yīng)為a的2倍,其電阻應(yīng)是a的,產(chǎn)生的熱量應(yīng)是a的,所以a棒產(chǎn)生的熱量Qa=Q="2" J.即選項(xiàng)A正確.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖7所示,U形導(dǎo)線框固定在水平面上,右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab,ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,它們圍成的矩形邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2,回路的總電阻為R。從t=0時(shí)刻起,在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=kt,(k>0)那么在t為多大時(shí),金屬棒開(kāi)始移動(dòng)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,n=10匝的矩形閉合線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸OO'過(guò)AC邊和BD邊的中點(diǎn)。若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化關(guān)系可以表示為Φ=0.1cos(10πt)(Wb),時(shí)間t的單位為s。已知矩形線圈的電阻為10Ω ( 取π=3.14,π2="9.86" ) ,則下列說(shuō)法中正確的是
A.在任意l s時(shí)間內(nèi),線圈克服安培力所做的功為49.3J
B.任意1s時(shí)間內(nèi),線圈中電流方向改變20次
C.電流的有效值為3.14A
D.穿過(guò)線圈磁通量的最大值為0.1Wb

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,A是一面積為S=0.2 m2、匝數(shù)為n=100匝的圓形線圈,處在均勻變化的磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為:B=(6-0.02t)T,開(kāi)始時(shí)外電路開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),已知R1=4 Ω,R2=6 Ω,電容器電容C=30 μF,線圈內(nèi)阻不計(jì),求:
(1)S閉合后,通過(guò)R2的電流大。
(2)S閉合一段時(shí)間后又?jǐn)嚅_(kāi),在斷開(kāi)后流過(guò)R2的電荷量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一飛機(jī)在北半球的上空以速度水平飛行,飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)為,機(jī)翼兩端點(diǎn)的距離為。該空間地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為,豎直分量為。設(shè)駕駛員左側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)為C,右側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)為D,則CD兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U為(   )
A.,且C點(diǎn)電勢(shì)低于D點(diǎn)電勢(shì)
B.,且C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)
C.,且C點(diǎn)電勢(shì)低于D點(diǎn)電勢(shì)
D.,且C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

磁電式儀表的線圈常常用鋁框做骨架,把線圈繞在鋁框上,以下關(guān)于用鋁框做骨架的好處,說(shuō)法正確的是   
A.鋁的電阻率小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大,對(duì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的阻礙作用大
B.鋁的密度比較小,整個(gè)磁電式儀表的質(zhì)量比較輕,便于攜帶
C.鋁是非磁性材料,不易被磁化,否則會(huì)干擾指針的指示正確性
D.鋁的質(zhì)量輕,慣性小,通電時(shí)鋁框會(huì)比較快的停止轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以圖示方向的電流,有一矩形金屬線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),下列情況,矩形線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是
A.導(dǎo)線中電流變大
B.線框向右平動(dòng)
C.線框向下平動(dòng)
D.線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有等腰直角三角形的閉合線框ABC,在外力作用下向右勻速地經(jīng)過(guò)一個(gè)寬度比AB邊長(zhǎng)些的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I與運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖象是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一飛機(jī)下有一沿豎直方向的金屬桿,若僅考慮地磁場(chǎng)的影響,不考慮磁偏角影響,當(dāng)飛機(jī)水平飛行經(jīng)過(guò)合肥上空(   )
A.由東向西飛行時(shí),金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高
B.由西向東飛行時(shí),金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高
C.由南向北飛行時(shí),金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高
D.由北向南飛行時(shí),金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高

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