2.如圖所示,P、Q是兩根豎直且足夠長的金屬桿(電阻忽略不計(jì)),處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B中,MN是一個(gè)螺線管,它的繞線方法沒有畫出,P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連,A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán).現(xiàn)將金屬棒ef由靜止釋放,在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無摩擦,則在金屬棒釋放后( 。
A.A環(huán)中的感應(yīng)電流逐漸減小為0
B.A環(huán)中有大小不變的感應(yīng)電流
C.A環(huán)對(duì)地面的壓力先減小后增大至恒定值
D.A環(huán)對(duì)地面的壓力先增大后減小至恒定值

分析 金屬棒ef由靜止釋放過程中,受到重力和安培力作用,先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),后當(dāng)兩力平衡做勻速運(yùn)動(dòng),分析出ef所在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流先增大后不變,此電流流過線圈MN,MN中產(chǎn)生的磁場先增強(qiáng)后不變,則A環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,隨著ef加速度的減小,ef產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大越來越慢,穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流減小,最后為零.根據(jù)楞次定律分析可知,當(dāng)ef回路中電流增大時(shí),螺線管與A環(huán)之間存在斥力,開始時(shí),A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,磁場最強(qiáng),而螺線管中磁場的最弱,環(huán)與螺線管間的斥力為零,當(dāng)ef勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),螺線管中的磁場最強(qiáng),而環(huán)中磁場最弱,兩者之間的斥力為零,則知兩者間的斥力先增大后減小,再分析A環(huán)對(duì)地面的壓力的變化.

解答 解:AB、金屬棒ef由靜止釋放過程中,先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng),則ef所在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流先增大后不變,此電流流過線圈MN,MN中產(chǎn)生的磁場先增強(qiáng)后不變,則A環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,隨著ef加速度的減小,ef產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大越來越慢,穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流逐漸減小,最后為零,故A正確,B錯(cuò)誤.
CD、由楞次定律分析可知,當(dāng)ef回路中電流增大時(shí),螺線管與A環(huán)之間存在斥力,開始時(shí),A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,磁場最強(qiáng),而螺線管中的磁場最弱,環(huán)與螺線管間的斥力為零,當(dāng)ef勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),螺線管中的磁場最強(qiáng),而環(huán)中磁場的最弱,兩者之間的斥力為零,則知兩者間的斥力先增大后減小最后恒定不變,故A環(huán)對(duì)地面的壓力先增大后減小最后不變,故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:AD

點(diǎn)評(píng) 本題是兩次電磁感應(yīng)的問題,要根據(jù)ef桿的運(yùn)動(dòng)情況分析A環(huán)中感應(yīng)電流的變化,要理解楞次定律的第二種表述,并能用來分析導(dǎo)體和磁場間的作用力性質(zhì).

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:計(jì)算題

12.如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2T,導(dǎo)軌間距L=2m,導(dǎo)軌左端串接一電阻為R=2Ω的燈泡,其它部分電阻均不計(jì),金屬棒MN垂直于導(dǎo)軌,并與燈泡構(gòu)成一閉合電路,當(dāng)金屬棒MN 在水平向右的恒力F作用下以v=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求:
(1)流過金屬棒MN的感應(yīng)電流的方向如何?畫出等效電路圖;
(2)感應(yīng)電流的大小;
(3)恒力F的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖,固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好.在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻,其它部分電阻忽略不計(jì).現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在金屬桿ab上,使金屬桿由靜止開始向右沿導(dǎo)軌滑動(dòng),滑動(dòng)中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌.金屬桿受到的安培力用F表示,則下列說法正確的是(  )
A.金屬桿ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.金屬桿ab運(yùn)動(dòng)過程中回路中有順時(shí)針方向的電流
C.金屬桿ab所受到的F安先不斷增大,后保持不變
D.金屬桿ab克服安培力做功的功率與時(shí)間的平方成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN,導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個(gè)R=4Ω的電阻.有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
(2)cd離NQ的距離s
(3)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量
(4)若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0,從此時(shí)刻起,讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化(寫出B與t的關(guān)系式).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,一正四方形導(dǎo)線框恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊緣,如果將導(dǎo)線框以某一速度勻速向右拉出磁場,第一次速度為v1,第二次速度為v2,且v2=2v1,下列說法正確的是(  )
A.兩種情況下感應(yīng)電流方向都是從d指向c
B.兩種情況下拉力做功之比$\frac{{W}_{1}}{{W}_{2}}$=$\frac{1}{4}$
C.兩種情況下拉力的功率之比$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{1}{2}$
D.兩種情況下線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{1}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示,質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來,掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上,已知線框電阻為R,橫邊邊長為L,水平方向勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為h.初始時(shí)刻,磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h,將重物從靜止開始釋放,線框穿出磁場前,若線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì).求:
(1)線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度.
(2)線框進(jìn)入磁場后,若某一時(shí)刻的速度為v,則其加速度多大?
(3)線框穿出磁場時(shí)的速度多大?
(4)線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面斜向上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,棒ab接入電路的電阻為R,當(dāng)流過棒ab某一橫截面的電荷量為q時(shí),棒的速度大小為v,則金屬棒ab在此下滑過程中( 。
A.受到的安培力方向水平向右
B.下滑位移大小為$\frac{qR}{BL}$
C.運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gsinθ
D.產(chǎn)生的焦耳熱為金屬棒重力勢能的減小量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.2016年9月15日22時(shí)13分,“天宮二號(hào)”成功發(fā)射,經(jīng)多次軌道控制后,“天宮二號(hào)”調(diào)整至距地面393公里的預(yù)定軌道上,使其正式進(jìn)入“天宮二號(hào)”與神舟十一號(hào)載人飛船的交會(huì)對(duì)接準(zhǔn)備階段.設(shè)地球半徑為R=6400km,第一宇宙速度為v=7.9km/s,g=9.8m/s2,關(guān)于“天宮二號(hào)”的下列說法正確的是( 。
A.在預(yù)定軌道的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度v
B.進(jìn)入預(yù)定軌道正常運(yùn)行后艙中物體均處于失重狀態(tài)
C.可以作為同步通訊衛(wèi)星使用
D.在預(yù)定圓軌道上運(yùn)行時(shí)每天圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)約15圈

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.河北省藁城中學(xué)在今年的秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)中,高一某班的某同學(xué)創(chuàng)造了100m和200m短跑項(xiàng)目的學(xué)校紀(jì)錄,他的成績分別是10.84s和21.80s.關(guān)于該同學(xué)的敘述正確的是( 。
A.該同學(xué)100 m的平均速度約為9.23 m/s
B.該同學(xué)在100 m和200 m短跑中,位移分別是100 m和200 m
C.該同學(xué)的200 m短跑的平均速度約為9.17 m/s
D.該同學(xué)起跑階段加速度與速度都為零

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同步練習(xí)冊(cè)答案