【題目】如圖所示,電阻不計(jì)、間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng),外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為F安,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有( )

A. B.

C. D.

【答案】BC

【解析】試題分析:對(duì)金屬棒受力分析,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達(dá)式,分情況討論加速度的變化情況,分三種情況討論:勻加速運(yùn)動(dòng),加速度減小的加速,加速度增加的加速,再結(jié)合圖象具體分析.

設(shè)金屬棒在某一時(shí)刻速度為v,由題意可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),環(huán)路電流,即;安培力,方向水平向左,即, ;R兩端電壓,即;感應(yīng)電流功率,即.分析金屬棒運(yùn)動(dòng)情況,由力的合成和牛頓第二定律可得: ,即加速度,因?yàn)榻饘侔魪撵o止出發(fā),所以,且,即,加速度方向水平向右.
(1)若, ,即,金屬棒水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng).有,說明,也即是, ,所以在此情況下沒有選項(xiàng)符合.
(2)若, 隨v增大而增大,即a隨v增大而增大,說明金屬棒做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),速度與時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系,根據(jù)四個(gè)物理量與速度的關(guān)系可知B選項(xiàng)符合;

(3)若, 隨v增大而減小,即a隨v增大而減小,說明金屬棒在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)四個(gè)物理量與速度關(guān)系可知C選項(xiàng)符合;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,小球ab用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O.讓球a靜止下垂,將球b向右拉起使細(xì)線水平.從靜止釋放球b,兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60°.忽略空氣阻力,

(1)兩球a、b的質(zhì)量之比;

(2)兩球在碰撞過程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)半徑相等的兩個(gè)小球甲和乙,在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)。若甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量,碰撞前兩球的動(dòng)能相等,則碰撞后兩球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可能是(   )

A. 甲球的速度為零而乙球的速度不為零

B. 乙球的速度為零而甲球的速度不為零

C. 兩球的速度均不為零

D. 兩球的速度均與原方向相反,兩球的動(dòng)能仍相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角θ=45°的斜面固定放置在水平地面上,質(zhì)量為m的小球從斜面上方無初速度釋放,與斜面碰撞后速度大小不變,方向變?yōu)樗綊伋觯阎∏驈木嗯鲎颤c(diǎn)高為h1處自由下落,碰撞點(diǎn)距斜面底端為h2,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.求:

(1) 剛開始下落時(shí),小球的重力勢(shì)能(以地面為零勢(shì)能參考面);

(2) 小球與斜面碰撞時(shí)的速度大小v1;

(3) 若小球平拋后又落到斜面,試求小球第二次撞擊斜面時(shí)的速度v2大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】熱現(xiàn)象過程中不可避免地要出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象.下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是(   )

A. 能量耗散說明能量不守恒

B. 能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律

C. 能量耗散過程中能量仍守恒,只是能量的轉(zhuǎn)化有方向性

D. 待科技發(fā)展達(dá)到一定程度,可消除能量耗散現(xiàn)象,制造出第二類永動(dòng)機(jī)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊AB通過一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接,跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè),質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg。初始時(shí)A靜止于水平地面上,B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8 m(未觸及滑輪)然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直,A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng),之后B恰好可以和地面接觸。取g=10 m/s2。

(1)B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;

(2)A的最大速度v的大小;

(3)初始時(shí)B離地面的高度H.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的傳動(dòng)帶傳動(dòng)裝置中,輪AB同軸,AB、C分別是三個(gè)輪邊緣的點(diǎn),且RA=RC=2RB,則三點(diǎn)角速度和線速度的關(guān)系分別為(傳動(dòng)帶不打滑)(  )

A. ωAωBωC=1:2:1,vAvBvC=1:2:1

B. ωAωBωC=2:2:1,vAvBvC=2:1:1

C. ωAωBωC=1:2:2,vAvBvC=1:1:2

D. ωAωBωC=2:2:1,vAvBvC=1:2:2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于位移和路程,下列說法正確的是(  )

A. 位移可能隨路程的增大而減小

B. 物體通過的路程不相等,但位移可能相同

C. 只要物體通過了一段路程,其位移就不可能為零

D. 位移可能隨時(shí)間的增大而減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氫原子處于基態(tài)時(shí),原子能量E1= -13.6eV,已知電子電量e =1.6×10-19C,電子質(zhì)量m=0.91×10-30kg,氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1=0.53×10-10m.

1)若要使處于n=2的氫原子電離,至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子?

2)氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流,則氫原子處于n=2的定態(tài)時(shí),核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?

3)若已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz,今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉,通過計(jì)算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)?

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