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8.如圖所示,足夠長的平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌間距L=1m,其右端連接有定值電阻R=2Ω,整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中.一質(zhì)量m=2kg的金屬棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下,在導(dǎo)軌上由靜止開始向左運(yùn)動,運(yùn)動中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直.導(dǎo)軌及金屬棒的電阻不計(jì),下列說法正確的是(  )
A.a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢
B.金屬棒的最大加速度為5m/s2
C.金屬棒向左做先加速后減速運(yùn)動直到靜止
D.水平拉力的最大功率為200W

分析 根據(jù)右手定則得出電流的方向,從而確定電勢的高低,當(dāng)速度為零時(shí),加速度最大,根據(jù)牛頓第二定律求出最大加速度.當(dāng)拉力和安培力相等時(shí),速度最大,結(jié)合最大速度和拉力的大小求出拉力的最大功率.

解答 解:A、根據(jù)右手定則知,電流的方向由a到b,導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源,則b點(diǎn)的電勢高于a點(diǎn),故A錯誤.
B、當(dāng)速度為零時(shí),安培力為零,加速度最大,根據(jù)牛頓第二定律得,最大加速度a=Fm=102m/s2=5m/s2,故B正確.
C、金屬棒受到拉力和安培力作用,速度增大,安培力增大,加速度減小,金屬棒先做加速度減小的加速運(yùn)動,當(dāng)安培力和拉力相等時(shí),做勻速運(yùn)動,故C錯誤.
D、當(dāng)拉力和安培力相等時(shí),速度最大,有:F=B2L2vmR,解得最大速度為:vm=FRB2L2=10×21×1m/s=20m/s,則水平拉力的最大功率為:P=Fvm=10×20W=200W,故D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵理清金屬棒在整個(gè)過程中的運(yùn)動規(guī)律,知道拉力和安培力相等時(shí),速度最大.

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

18.如圖所示,一滑板B靜止在水平面上,上表面所在平面與固定于豎直平面內(nèi)、半徑為R的14圓形光滑軌道相切于Q.一物塊A從圓形軌道與圓心等高的P點(diǎn)無初速度釋放,當(dāng)物塊經(jīng)過Q點(diǎn)滑上滑板之后即刻受到大小F=2μmg、水平向左的恒力持續(xù)作用.已知物塊、滑板的質(zhì)量均為m,滑板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ,物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)3μ,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度取g.
(1)求物塊滑到Q點(diǎn)的速度大�。�
(2)通過計(jì)算判斷物塊在滑板上滑行過程中,滑板是否滑動;
(3)滑板足夠長,求物塊A與滑板B之間產(chǎn)生的內(nèi)能?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1在紙面內(nèi)以速度v1=v0從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角α=30°;質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度v2=3v0也從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角β=60°角.已知粒子1、2同時(shí)到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用.
(1)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d;
(2)求兩粒子進(jìn)入磁場的時(shí)間間△t;
(3)若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場,且兩粒子在電場中相遇,其中的粒子1做直線運(yùn)動.求電場強(qiáng)度E的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.某同學(xué)測定一根金屬絲的電阻率.
(1)用螺旋測微器測最金屬絲的直徑如圖a所示,則該金屬絲的直徑為0.805mm,
(2)在用多用電表粗測其電阻時(shí),將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“×10“擋位并調(diào)零,測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度太大,這時(shí)他應(yīng)該:
①將選擇開關(guān)換成歐姆擋的×1(選填“×100”或“×1”)擋.
②將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使歐姆表指針指在表盤右端零刻度處.再次測量電阻絲的值,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖Db所示,則此段電阻絲的電阻為12Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.關(guān)于電源與電路,下列說法正確的是( �。�
A.外電路中電流由電源的正極流向負(fù)極,內(nèi)電路中電流也由電源的正極流向負(fù)極
B.外電路中電流由電源的正極流向負(fù)極,內(nèi)電路中電流由電源的負(fù)極流向正極
C.外電路中電場力對電荷做正功,內(nèi)電路中電場力對電荷也做正功
D.外電路中電場力對電荷做正功,內(nèi)電路中非靜電力對電荷也做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,三個(gè)帶電量相同、質(zhì)量相等、重力不計(jì)的粒子A、B、C,從同一平行板間電場中的同一點(diǎn)P射入,在電場中的運(yùn)動軌跡如圖PA、PB、PC所示,則下列說法中正確的是( �。�
A.三個(gè)粒子的加速度關(guān)系aA>aB>aCB.三個(gè)粒子的加速度關(guān)系aA<aB<aC
C.三個(gè)粒子的入射速度關(guān)系vA>vB>vCD.三個(gè)粒子的入射速度關(guān)系vA<vB<vC

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.關(guān)于合力與分力的關(guān)系,下列說法正確的是( �。�
A.合力的大小一定等于兩個(gè)分力大小之和
B.合力的大小可能比任一個(gè)分力大,也可能比任一個(gè)分力小
C.合力與分力大小不可能相等
D.兩分力的夾角由0°增大到180°的過程中,其合力大小不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.下列說法中,正確的是( �。�
A.物體從靜止出發(fā),豎直向下的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動
B.自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動
C.不同物體做的自由落體運(yùn)動,其運(yùn)動規(guī)律是不同的
D.只受重力作用的物體,一定做自由落體運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.人們利用如圖所示的滑輪組將浸沒在河底的實(shí)心物體A打撈上來,物體A的密度為9.0×103kg/m3,體積為100dm3.在5000N的拉力F作用下,物體A在2s內(nèi)勻速豎直上升2m(物體未露出水面),不計(jì)水的阻力,g=10N/kg.求
(1)物體A受到的浮力
(2)拉力F做功的功率
(3)滑輪組的機(jī)械效率.

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