如圖所示,兩光滑導(dǎo)軌相距為L,傾斜放置,與水平地面夾角為θ,上端接一電容為C的電容器.導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m長為L的導(dǎo)體棒平行地面放置,導(dǎo)體棒離地面的高度為h,磁感強度為B的勻強磁場與兩導(dǎo)軌所決定的平面垂直,開始時電容器不帶電.將導(dǎo)體棒由靜止釋放,整個電路電阻不計,則( 。
A.導(dǎo)體棒先做加速運動,后作勻速運動
B.導(dǎo)體棒一直做勻加速直線運動,加速度為a=
mgsinα
m+CB2L2
C.導(dǎo)體棒落地時瞬時速度v=
2mgh
m+CB2L2
D.導(dǎo)體棒下落中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,機械能守恒

A、設(shè)微小時間△t內(nèi)電容器的帶電量增加△q,I=
△q
△t
=
C△U
△t
=
CBL△v
△t
=CBLa ①,由牛頓第二定律得mgsinα-BIL=ma,解得:I=
mgsinα-ma
BL
②,由①②解得:a=
mgsinα
m+CB2L2
,故A錯誤,B正確;
C、導(dǎo)體棒做初速度為零的勻加速直線運動,由速度位移公式得:v2=2a
h
sinα
,解得:v=
2mgh
m+CB2L2
,故C正確;
D、在導(dǎo)體棒運動過程中,重力做功把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,克服安培力做功,把重力勢能轉(zhuǎn)化為電場能,因此導(dǎo)體棒下落中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和電場能,機械能不守恒,故D錯誤;
故選:BC.
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:單選題

如圖所示,導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)線位于水平方向的勻強磁場中,回路電阻R,將MN由靜止開始釋放后的一小段時間內(nèi),MN運動的加速度可能是( 。
A.保持不變B.逐漸減小C.逐漸增大D.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在范圍足夠大,方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.2T,有一水平放置的光滑框架,寬度為L=0.4m,如圖所示,框架上放置一質(zhì)量為0.05kg,電阻為1Ω的金屬桿cd,框架電阻不計.若cd桿以恒定加速度a=2m/s2,由靜止開始做勻變速運動,則
(1)在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少?
(2)第5s末,回路中的電流多大?
(3)第5s末,作用在cd桿上的水平外力多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

金屬滑桿ab連著一彈簧,水平地放置在兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef上,如圖所示,垂直cd與ef有勻強磁場,磁場方向如圖所示,合上開關(guān)S,彈簧伸長2cm,測得電路中電流為5A,已知彈簧的勁度系數(shù)為20N/m,ab的長為L=0.1m.求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán),半徑為a,總電阻為R(指拉直時兩端的電阻),磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面,在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為
R
2
的導(dǎo)體棒AB,AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當(dāng)擺到豎直位置時,B點的線速度為v,則這時AB兩端的電壓大小為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

金屬桿ABC處于磁感強度B=0.1T的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里(如圖所示).已知AB=BC=20cm,當(dāng)金屬桿在圖中標(biāo)明的速度方向運動時,測得A、C兩點間的電勢差是3.0V,則可知移動速度v=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD.導(dǎo)軌間距為l,電阻不計.一根電阻不計的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動.棒與導(dǎo)軌垂直,并接觸良好.導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感強度為B.導(dǎo)軌右邊與電路連接.電路中的兩個定值電阻阻值分別為2R和R.在BD間接有一水平放置的平行板電容器C,板間距離為d.當(dāng)ab以速度v0勻速向左運動時,電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止.則帶電粒子的性質(zhì)及帶電量正確的是( 。
A.微粒帶正電q=
mgd
Blv0
B.微粒帶正電q=
3mgd
Blv0
C.微粒帶負(fù)電q=
mgd
Blv0
D.微粒帶負(fù)電q=
3mgd
Blv0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

足夠長光滑導(dǎo)軌,豎直放置在垂直于紙面向里的勻強磁場中,已知導(dǎo)軌寬L=0.5m,磁感應(yīng)強度B=2T.有阻值為0.5Ω,質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)體棒AB緊挨導(dǎo)軌,沿著導(dǎo)軌由靜止開始下落,如圖所示,設(shè)串聯(lián)在導(dǎo)軌中的電阻R阻值為2Ω,其他部分的電阻及接觸電阻均不計.
問:(1)導(dǎo)體棒AB在下落過程中達(dá)到的最大速度為多少?
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒AB的速度為3m/s時,求此時棒的加速度?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,固定于水平面的U型金屬導(dǎo)軌abcd,電阻不計,導(dǎo)軌間距L=1.0m,左端接有電阻R=2Ω.金屬桿PQ的質(zhì)量m=0.2Kg,電阻r=1Ω,與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,滑動時保持與導(dǎo)軌垂直.在水平面上建立x0y坐標(biāo)系,x≥0的空間存在豎直向下的磁場,磁感應(yīng)強度僅隨橫坐標(biāo)x變化.金屬桿受水平恒力F=2.4N的作用,從坐標(biāo)原點開始以初速度v0=1.0m/s向右作勻加速運動,經(jīng)t1=0.4s到達(dá)x1=0.8m處,g取10m/s2
求:
(1)磁感應(yīng)強度與橫坐標(biāo)x應(yīng)滿足的關(guān)系;
(2)金屬桿運動到x1處,PQ兩點間的電勢差;
(3)金屬桿從開始運動到B=
3
2
T處的過程中克服安培力所做的功.

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