6.如圖所示,固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中.一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用,從靜止開始沿導(dǎo)軌運動,當(dāng)運動距離L時,速度恰好達(dá)到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度大小為g.對于此過程,下列說法中正確的是( 。
A.桿的速度最大值為$\frac{F(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$
B.當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時,a、b兩端的電壓為$\frac{F(R+r)}{BL}$
C.安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱
D.恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量

分析 桿在恒力作用下先做加速運動,后做勻速運動,此時速度達(dá)到最大.根據(jù)平衡條件求出最大速度.由歐姆定律求速度最大時、b兩端的電壓.安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱.根據(jù)動能定理分析桿的動能變化量與哪些功有關(guān).

解答 解:A、當(dāng)桿勻速運動時速度最大,由平衡條件得:F=μmg+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R+r}$,得最大速度為 vm=$\frac{(F-μmg)(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$,故A錯誤.
B、當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時,桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=BLvm=$\frac{(F-μmg)(R+r)}{BL}$,a、b兩端的電壓為:U=$\frac{R}{R+r}$E=$\frac{(F-μmg)R}{BL}$,故B錯誤.
C、根據(jù)功能關(guān)系知,安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱,故C正確.
D、根據(jù)動能定理知,恒力F做的功、摩擦力做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量,故D錯誤.
故選:C.

點評 導(dǎo)體棒在切割磁感線后產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而出現(xiàn)安培力,要知道安培力是與速度有關(guān)的特殊力.本題中棒是做加速度在減小的加速運動直到勻速運動.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.一質(zhì)點在直角坐標(biāo)系xOy所在的平面內(nèi)運動,當(dāng)t=0時,其軌跡經(jīng)過坐標(biāo)原點(O,O).質(zhì)點在兩相互垂直的方向上的速度-時間(v-t)圖象如圖所示.該質(zhì)點運動軌跡可能是下面四幅圖中的( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖甲所示,傾角θ為37°的傳遞帶以恒定速度逆時針運行,現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的小物體輕輕放上傳送帶的A端,物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙,2s末物體到達(dá)B端,取沿傳送帶向下為正方向,g=10m/s2,sin37°=0.6,求:

(1)小物體在傳送帶A、B間的平均速度v;
(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)2s內(nèi)物體機械能的變化量△E及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示是某電磁沖擊鉆的原理圖,若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運動,則可能是( 。
A.開關(guān)S閉合瞬間
B.開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間
C.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的,滑動變阻器滑片P向左迅速滑動
D.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的,滑動變阻器滑片P向右迅速滑動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.請用學(xué)過的運動和力的知識判斷下列說法正確的是( 。
A.描述一個物體的運動時,參考系可以任意選擇.選擇不同的參考系來觀察同一個物體的運動,其結(jié)果會有所不同
B.重的物體比輕的物體下落的快,是因為重的物體受到的重力大,加速度大
C.子彈的質(zhì)量并不重,之所以能對人造成傷害是因為其高速運動時的慣性很大
D.既然作用力和反作用力是大小相等、方向相反的,他們應(yīng)該互相平衡

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.兩列簡諧橫波在同種介質(zhì)中傳播,振幅都是5cm.實線波的頻率為2Hz,沿x 軸負(fù)方向傳播;虛線波沿x 軸正方向傳播.某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則( 。
A.虛線波的振動周期為0.75s
B.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象
C.平衡位置為x=6m 處的質(zhì)點此刻速度為零
D.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=7m 處的質(zhì)點的位移y>0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.下列說法中正確的是( 。
A.光波是一種概率波
B.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象
C.愛因斯坦提出了光子說,成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象,否定了光的波動性
D.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,ABC為等腰棱鏡,OO′是棱鏡的對稱軸,a、b兩束不同頻率的單色光垂直AB邊射入棱鏡,兩束光在AB面上的入射點到D點的距離相等,兩束光折射后相交于圖中的P點,下列判斷正確的是(  )
A.在同一介質(zhì)中,a光光速大于b光光速
B.若從同一介質(zhì)射入真空,發(fā)生全反射時a光的臨界角比b光大
C.用同一雙縫干涉實驗裝置觀察,a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距
D.在真空中,a光波長大于b光波長

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.如圖所示,直徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度繞軸心O逆時針勻速轉(zhuǎn)動.一子彈對準(zhǔn)圓筒并沿直徑射入圓筒.若圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時,子彈在圓筒上先后留下a、b兩個彈孔,且∠aOb=θ,則子彈的速度為V=$\frac{dω}{π-θ}$.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案