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6.在豎直方向的勻強磁場中有兩條足夠長的光滑、平行水平導(dǎo)軌MN、PQ,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1T,導(dǎo)軌寬L=1m,在導(dǎo)軌的M、P之間接一阻值R=1.5Ω的電阻,另一條質(zhì)量m=0.3kg、電阻為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直與導(dǎo)軌跨放在導(dǎo)軌上,如圖(甲)所示.現(xiàn)在導(dǎo)體棒的中點對導(dǎo)體棒施加一水平力F,使導(dǎo)體棒由靜止開始運動,其速度v隨位移x變化的關(guān)系如圖(乙)所示,則在導(dǎo)體棒由靜止開始運動運動s=2m的過程中( �。�
A.導(dǎo)體棒所用的時間小于1sB.通過電阻R的電荷量為43C
C.力F做的功為W=6JD.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=1.5J

分析 根據(jù)v-x圖線的斜率不變,結(jié)合速度的變化得出導(dǎo)體棒加速度的變化,作出速度時間圖線,與勻變速直線運動比較得出平均速度大小,從而判斷運動的時間.根據(jù)電量的經(jīng)驗表達式q=ΦR+r求出通過電阻R的電荷量.根據(jù)安培力與速度的關(guān)系得出安培力與x的關(guān)系,確定出安培力與x成正比,根據(jù)平均安培力求出克服安培力做功,從而得出電阻R上產(chǎn)生的熱量,根據(jù)動能定理求出力F做功的大小.

解答 解:A、因為vx=vttx=av,可知v-x圖線的斜率表示av,導(dǎo)體棒的速度增大,則加速度a增大,做加速度增大的加速運動,速度時間圖線如圖所示,可知,速度從0增加到4m/s,平均速度小于0+42m/s=2m/s,則運動的時間大于1s,故A錯誤.
B、根據(jù)q=ΦR+r=BLsR+r知,通過電阻R的電荷量q=1×1×22C=1C,故B錯誤.
C、由速度位移圖線可知,v=2x,導(dǎo)體棒所受的安培力FA=BIL=B2L2vR+r=2B2L2xR+r,代入數(shù)據(jù)解得FA=x,則克服安培力做功WA=0+FA2s=22×2J=2J,根據(jù)動能定理得,WWA=12mv2,解得力F做功W=WA+12mv2=2+12×0.3×16J=4.4J,故C錯誤.
D、克服安培力做功為2J,則整個回路產(chǎn)生的熱量為2J,電阻R上產(chǎn)生的熱量QR=RR+rQ=1.52×2=1.5J,故D正確.
故選:D.

點評 本題考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)和功能的綜合運用,通過安培力公式和圖線得出安培力與x成線性關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵,從而通過平均安培力求解出安培力做功的大小.

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

9.下列關(guān)于地球的同步衛(wèi)星和月球的說法正確的是( �。�
A.同步衛(wèi)星離地面高度大于月球離地面高度
B.同步衛(wèi)星的運行速度大于月球繞地球的運行速度
C.同步衛(wèi)星的運行周期大于月球繞地球的運行周期
D.同步衛(wèi)星的向心加速度小于月球繞地球運行向心加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.如圖所示,某同學(xué)用自由落體法“驗證機械能守恒定律”,從圖示位置靜止釋放紙帶連接的重物.
(1)圖中操作不合理的地方是重物釋放時離打點計時器太遠
(2)除了圖中器材外,下列器材中還必須選取的實驗器材有B
A.秒表    B.刻度尺    C.干電池
(3)本實驗所取的重力加速度g的值,應(yīng)該A
A.取當(dāng)?shù)氐膶嶋Hg值
B.根據(jù)打出的紙帶,用△x=gT2求出
C.近似取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.在平直公路上直線行駛的汽車發(fā)生了漏油故障,假如該故障車每隔1s漏下一滴油,某同學(xué)根據(jù)漏在路面上的油滴分布,分析該汽車的運動情況,其下列判斷正確的是(  )
A.油滴間距沿運動方向逐漸增大,汽車一定在做勻加速直線運動
B.油滴間距沿運動方向逐漸減小,汽車一定在做勻減速直線運動
C.油滴間距沿運動方向均勻相等,汽車一定在做勻變速運動
D.油滴間距沿運動方向均勻相等,汽車一定在做勻速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,裸導(dǎo)線框abcd放在光滑金屬導(dǎo)軌上向右運動,勻強磁場力方向如圖所示,則(  ) 
A.表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=1.0m,傾斜軌道光滑且足夠長,與水平面的夾角θ=30°,水平軌道粗糙且與傾斜軌道圓滑連接.傾斜軌道處有垂直斜面向上的磁場,磁感應(yīng)強度B=2.5T,水平軌道處沒有磁場.金屬棒ab質(zhì)量m=0.5kg,電阻r=2.0Ω,運動中與導(dǎo)軌有良好接觸,并且垂直于導(dǎo)軌.電阻R=8.0Ω,其余電阻不計.當(dāng)金屬棒從斜面上離地高度h=3.0m處由靜止釋放,金屬棒在水平軌道上滑行的距離x=1.25m,而且發(fā)現(xiàn)金屬棒從更高處靜止釋放,金屬棒在水平軌道上滑行的距離不變.(取g=10m/s2)求:
(1)從高度h=3.0m處由靜止釋放后,金屬棒滑到斜面底端時的速度大��;
(2)水平軌道的動摩擦因數(shù)μ;
(3)從某高度H處靜止釋放后至下滑到底端的過程中流過R的電量q=2.0C,求該過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖,質(zhì)量為M=3kg的小滑塊,從斜面頂點A靜止沒ABC下滑,最后停在水平面D點,不計滑塊從AB面滑上BC面,以及從BC面滑上CD面的機械能損失.已知:AB=BC=5m,CD=9m,θ=53°,β=37°,重力加速度g=10m/s2,在運動過程中,小滑塊與接觸面的動摩擦因數(shù)相同.則( �。�
A.小滑塊與接觸面的動摩擦因數(shù)μ=0.5
B.小滑塊在AB面上運動時克服摩擦力做功,等于在BC面上運動克服摩擦力做功
C.小滑塊在AB面上運動時間大于小滑塊在BC面上的運動時間
D.小滑塊在AB面上運動的加速度a1與小滑塊在BC面上的運動的加速度a2之比是53

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.2m,電阻R=0.4Ω,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1g、電阻r=0.1Ω的金屬桿,導(dǎo)軌電阻可忽略不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下,現(xiàn) 用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始運動,若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖(b)所示.

(1)試分析說明金屬桿的運動情況;
(2)求金屬桿的加速度;
(3)求第2s末外力F的瞬時功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.用同一實驗裝置甲研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,分別用A、B、C三束光照射光電管陰極,得到光管兩端電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系如圖乙所示,其中A、C兩束光照射時對應(yīng)的遏止電壓相同,均為Uc1,下列論述正確的是( �。�
A.B光束光子的能量最小
B.A、C兩束光的波長相同,要比B的波長短
C.三個光束中B光束照射時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)量最多
D.三個光束中B光束照射時光電管發(fā)出的光電子最大初動能最大

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同步練習(xí)冊答案
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