7.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)體棒PQ在豎直向上的拉力F的作用下向下做初速度為0、加速度a=5m/s2的勻加速度直線運(yùn)動(dòng),兩導(dǎo)軌間距離L=1.0m,電阻R=1.0Ω,導(dǎo)體棒質(zhì)量m=1kg,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌接觸良好且電阻均不計(jì),取g=10m/s2,則下列說法中正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒運(yùn)行2s時(shí),拉力的功率為25W
B.拉力F所做的功等于導(dǎo)體減少的機(jī)械能
C.t=4s時(shí),導(dǎo)體棒所受安培力為5N
D.導(dǎo)體棒運(yùn)行2s的過程中,通過電阻的電荷量為2.5C

分析 由導(dǎo)體切割磁感線規(guī)律可明確感應(yīng)電流,由安培力公式可求得安培力;由功能關(guān)系可明確導(dǎo)體減少的機(jī)械能;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可求得電荷量.

解答 解:經(jīng)時(shí)間t,導(dǎo)體棒受安培力F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}at}{R}$,所以t=4s時(shí),導(dǎo)體棒所受安培力為5N,故C正確;
由牛頓第二定律可得:mg-F-F=ma,代入數(shù)據(jù)解得:拉力大小為5-$\frac{5}{4}$t,所以t=2s時(shí),拉力F=2.5N,速度為v=at=10m/s;拉力率P=Fv=2.5×10=25W,故A正確;
由功能關(guān)系可知,拉力F和安培力所做的功等于導(dǎo)體棒減少的機(jī)械能,故B錯(cuò)誤;
導(dǎo)體棒運(yùn)行2s的過程中,通過電阻的電荷量為q=$\overline{I}$t=$\frac{BLvt}{2R}$=5C;故D錯(cuò)誤;
故選:AC.

點(diǎn)評(píng) 本題考查導(dǎo)體切割磁感線的規(guī)律,要注意明確受力分析及能量分析的綜合應(yīng)用,明確求電量時(shí)要用平均電動(dòng)勢(shì).

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:解答題

19.帶有等量異種電荷的兩個(gè)平行金屬板A和B水平放置,相距為d,一個(gè)帶正電的油滴P懸浮在兩板的正中央處于靜止,油滴的質(zhì)量為m,電荷量為q,如圖所示,在油滴的正上方距A板距離為d處有一質(zhì)量也為m的帶正電油滴N,油滴N由靜止釋放,可穿過A板上的小孔,進(jìn)入兩金屬板間,已知油滴N能與油滴P相碰,且結(jié)合成大油滴(仍可視為質(zhì)點(diǎn)),大油滴剛好運(yùn)動(dòng)到B板,但又不與金屬板B相碰.求:
(1)金屬板A板帶什么電荷?
(2)金屬板A,B間的電壓是多少?
(3)油滴N的電荷量是多少?(整個(gè)裝置處在真空環(huán)境中,不計(jì)油滴P和N間的庫侖力和萬有引力以及金屬板本身的厚度,忽略電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電場(chǎng).)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.寬為L(zhǎng)的光滑金屬框架水平放置(不計(jì)框架的電阻),電阻為R的金屬棒ab固定在框架上,并且與框架的兩條邊垂直,與框架左邊組成正方形區(qū)域,整個(gè)空間存在如圖乙所示隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)B(圖中B0,t0為已知量,垂直框架向上的磁場(chǎng)為正方向).
(1)由圖乙求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$\frac{△B}{△t}$為多少
(2)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及流過金屬棒的感應(yīng)電流的大小和方向
(3)若金屬棒沒有固定,用水平拉力使金屬棒靜止,求t0時(shí)刻該拉力F的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.為了應(yīng)對(duì)最新國(guó)際局勢(shì)的變化,巴基斯坦高調(diào)舉行“高標(biāo)-2010”軍演,在2010年8月6日達(dá)到高潮,巴基斯坦空軍進(jìn)行了導(dǎo)彈、炸彈以及其它實(shí)彈火力打擊演練,證明了其為地面部隊(duì)提供空中掩護(hù)的能力、圖甲是中巴聯(lián)合研制的“梟龍戰(zhàn)機(jī)”,圖乙是戰(zhàn)機(jī)在演習(xí)中一次豎直向上拉起的速度-時(shí)間圖象,則豎直拉起的過程中關(guān)于戰(zhàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)的說法正確的是( 。
A.飛機(jī)在前100s內(nèi)豎直方向加速度大小為0.2m/s2
B.400s末飛機(jī)回到出發(fā)點(diǎn)
C.200s末飛機(jī)開始返回,加速度大小為0.1m/s2
D.這次飛行中飛機(jī)上升達(dá)到最大高度為5000m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖,在光滑水平面上,用水平外力F拉動(dòng)木板和小鐵塊一起做無相對(duì)滑動(dòng)的勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知木板質(zhì)量為M,小鐵塊質(zhì)量為m,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則在運(yùn)動(dòng)過程中鐵塊所受摩擦力滿足( 。
A.大小為μmg,方向水平向左B.大小為μmg,方向水平向右
C.大小為$\frac{mF}{M+m}$,方向水平向右D.大小為$\frac{mF}{M+m}$,方向水平向左

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,在坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)斜線OC的上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,第四象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第三象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x軸負(fù)半軸上有一接收屏GD,GD=20D=d,現(xiàn)有一帶電粒子(不計(jì)重力)從y軸上的A點(diǎn),以初速度v0水平向右垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),恰好垂直O(jiān)C射出,并從x軸上的P點(diǎn)(未畫出)進(jìn)入第四象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又垂直y軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)并被接收屏接收,已知OC與x軸的夾角為37°,OA=$\frac{4}{5}$d,求:
(1)粒子的電性及比荷$\frac{q}{m}$;
(2)第四象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大;
(3)第三象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí),物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d,速度為v,則(  )
A.物塊A的重力勢(shì)能增加m1gd
B.物塊B的質(zhì)量滿足m2gsinθ=kd
C.此時(shí)物塊A的加速度為$\frac{F-{m}_{1}gsinθ-kd}{{m}_{2}}$
D.此過程中,彈簧的彈性勢(shì)能變化了Fd-m1gdsinθ-$\frac{1}{2}$m1v2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,光滑的斜面上垂直紙面放置一根直導(dǎo)體棒,欲使導(dǎo)體棒中的電流垂直紙面向里時(shí)導(dǎo)體棒能靜止在斜面上,下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向可能正確的是(  )
A.水平向右B.水平向左C.平行斜面向上D.垂直斜面向下

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.輪船船頭垂直河岸橫渡,船相對(duì)靜水的速度不變,當(dāng)水速突然變大時(shí),對(duì)輪船橫渡經(jīng)過的路程及時(shí)間產(chǎn)生的影響是( 。
A.路程增加,時(shí)間增加B.路程增加,時(shí)間縮短
C.路程增加,時(shí)間不變D.路程、時(shí)間與水速無關(guān)

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