如圖12-4-10所示,CDEF是固定的、水平放置的、足夠長的“U”型金屬導(dǎo)軌,整個導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強磁場中,在導(dǎo)軌上架著一個金屬棒ab,在極短時間內(nèi)給ab棒一個水平向右的沖量,使它獲得一個速度開始運動,最后又靜止在導(dǎo)軌上,則ab棒在運動過程中,就導(dǎo)軌是光滑和粗糙兩種情況相比較(    )
A.安培力對ab棒做的功相等
B.電流通過整個回路所做的功相等
C.整個回路產(chǎn)生的總熱量不同
D.a(chǎn)b棒動量的改變量相同
D
最終棒ab的速度為零,根據(jù)功與能的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:若導(dǎo)軌是粗糙的,導(dǎo)軌在水平方向要受到向左的安培力和滑動摩擦力.導(dǎo)體棒要克服安培力做功,動能一部分轉(zhuǎn)化為電熱能;還要克服滑動摩擦力做功,動能另一部分轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的熱量.但最終是全部轉(zhuǎn)化為熱能(熱能等于開始時的總動能).而導(dǎo)軌光滑,導(dǎo)軌在水平方向只受到向左的安培力作用,導(dǎo)體棒只要克服安培力做功,動能全部轉(zhuǎn)化為電熱能(熱能等于開始時的總動能).而兩種情況下導(dǎo)體棒改變的動量相等,都等于最初的導(dǎo)體棒動量.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

足夠長的豎直光滑金屬平行導(dǎo)軌寬1m,放在B=0.4T的水平勻強磁場中,如圖連接,電池的電動勢E=13V,內(nèi)阻r=0.1,金屬桿ab的質(zhì)量m=0.2kg,在桿的中點用細繩系一球,其質(zhì)量M=1kg,密度為ρ=5g/.電阻R=0.3,其余電阻不計.開始球全浸在足夠深的水中,不計水的阻力,取g=10m/.當(dāng)k閉合后,問:

①球在水中如何運動?其穩(wěn)定速度多大?
②當(dāng)球出水后,又如何運動?其穩(wěn)定速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖7所示,水平的平行虛線間距為d=50cm,其間有B=1.0T的勻強磁場。一個正方形線圈邊長為l=10cm,線圈質(zhì)量m=100g,電阻為R=0.020Ω。開始時,線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等。取g=10m/s2,求:⑴線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q。⑵線圈下邊緣穿越磁場過程中的最小速度v。⑶線圈下邊緣穿越磁場過程中加速度的最小值a。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

2008北京奧運會上100 m賽跑跑道兩側(cè)設(shè)有跟蹤儀,其原理如圖所示,水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L="0.5" m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R ="0." 5Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿(如圖甲),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計;均勻磁場豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,使桿運動。當(dāng)改變拉力的大小時,相對應(yīng)的速度v也會變化,從而使跟蹤儀始終與運動員保持一致。已知vF的關(guān)系如圖乙。(取重力加速度g=10
A.金屬桿受到的拉力與速度成正比
B.該磁場磁感應(yīng)強度為IT
C.圖象與橫軸截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小
D.導(dǎo)軌與金屬桿之間的動摩擦因數(shù)為="0." 4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12-4-16所示,兩根相距的平行金屬長導(dǎo)軌,固定在同一水平面內(nèi),并處于豎直方向的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度.導(dǎo)軌上面橫放著兩根金屬細桿,構(gòu)成矩形回路,每根金屬細桿的電阻,回路中其余部分的電阻不計.已知兩金屬細桿在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移,速度大小都是.不計導(dǎo)軌上的摩擦.

(1)求作用于每根金屬細桿的拉力的大;
(2)求兩金屬桿在間距增加的滑動過程中共產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖12-3-13所示,平行金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一阻值為R的電阻,勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,方向垂直軌道所在平面,一根長直金屬棒與軌道成角放置.當(dāng)金屬棒以垂直棒的恒定速度沿金屬軌道滑行時,電阻R中的電流大小為________,方向為__________.(不計軌道與棒的電阻)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-1-14所示,一有限范圍的勻強磁場,寬度為d,將一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框以速度υ勻速地通過磁場區(qū)域,若d>L,則在線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間應(yīng)等于(   )
A.d/υ;B.L/υ;C.(d–L)/υ;D.(d–2L)/υ;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,足夠長的金屬直導(dǎo)軌MN和PQ與阻值為R的電阻相連,平行地固定在水平桌面上,導(dǎo)軌間存在一垂直于紙面向里的勻強磁場,導(dǎo)軌的電阻不計。金屬直桿ab垂直于導(dǎo)軌MN和PQ放置,其質(zhì)量為m,電阻為r,金屬直桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)用水平恒力F向右拉桿ab,使之由圖中位置從靜止開始水平向右運動,桿ab在運動過程中始終與兩條直導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸。經(jīng)時間t后,ab桿開始做勻速直線運動,此時理想電壓表的示數(shù)為U(己知重力加速度為g),求:

(1)ab桿勻速運動時的速度vm;
(2) ab桿在加速過程中,通過R的電量q及ab桿在加速過程中的位移大小x。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在下列四個情景中,虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。A.B中的導(dǎo)線框為正方形, C.D中的導(dǎo)線框為直角扇形。各導(dǎo)線框均繞軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動方向如箭頭所示,轉(zhuǎn)動周期均為T。從線框處于圖示位置時開始計時,以在OP邊上從P點指向O點的方向為感應(yīng)電流i的正方向。則四個情景中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時間t的變化規(guī)律符合i-t圖象的是(   )

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