16.平行金屬導軌MN豎直放置于絕緣水平的地板上,如圖所示,金屬桿PQ可以緊貼導軌無摩擦滑動,導軌間除固定電阻R外,其他電阻不計,勻強磁場B垂直穿過導軌平面,有以下兩種情況:第一次,閉合開關(guān)S,然后從圖中位置由靜止釋放PQ,經(jīng)過一段時間后PQ勻速到達地面;第二次,先從同一高度由靜止釋放PQ,當PQ下滑一段距離后突然閉合開關(guān),最終PQ也勻速到達了地面.設上述兩種情況下PQ由于切割磁感線產(chǎn)生的電能(都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)分別為E1、E2,則可斷定( 。
A.E1>E2B.E1<E2
C.E1=E2D.無法判定E1、E2大小

分析 兩種情況金屬桿最終勻速運動,受到的安培力與重力平衡,根據(jù)法拉第電磁感應定律、歐姆定律、安培力公式、平衡條件列式,可得到勻速運動的速度表達式,再根據(jù)功能關(guān)系進行分析即可.

解答 解:設金屬桿勻速運動的速度為v.則由E=BLv,I=$\frac{E}{R}$,F(xiàn)A=BIL
得安培力為:FA=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,
根據(jù)平衡條件有:FA=mg
則得:v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$,
可知金屬桿兩次勻速運動的速度相同,根據(jù)功能關(guān)系可知,金屬桿的重力勢能減少轉(zhuǎn)化為桿的動能和電能,由于桿獲得的動能相同,所以兩種情況下,桿由于切割磁感線產(chǎn)生的電能相等,即E1=E2.故C正確,A、B、D錯誤.
故選:C.

點評 本題關(guān)鍵有兩點:會推導安培力的表達式;二是會運用能量守恒定律分析電能關(guān)系.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,輕質(zhì)彈簧豎直放置,下端與水平地面相連,讓小球從距離彈簧上端一定高度自由下落,直至到彈簧被壓縮到最短的整個下落過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),下列說法正確的是(  )
A.小球的機械能守恒B.小球的機械能一直減小
C.小球的動能一直增大D.小球、彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.在光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的小球A以速度v0向右運動,質(zhì)量為3m的小球B靜止在小球A的右方,如圖所示.某時刻,小球A,B發(fā)生彈性碰撞,碰撞后小球A,B的( 。
A.總動能為$\frac{1}{8}$mv02B.總動能為$\frac{1}{2}$mv02C.總動量mv0D.總動量為$\frac{3}{4}$mv0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料,這些巖石都不同程度地含有放射性元素,其中主要危害在于有些材料會衰變而產(chǎn)生氡氣.下列有關(guān)放射性知識的說法中正確的是( 。
A.β射線與γ射線一樣是電磁波,但穿透本領(lǐng)比γ射線強
B.氡的半衰期為3.8天,4個氡原子核經(jīng)過3.8天后就一定只剩下2個氡原子核
C.${\;}_{92}^{238}$U衰變成${\;}_{82}^{206}$Pb要經(jīng)過6次β衰變和8次α衰變
D.若${\;}_{92}^{238}$U衰變成${\;}_{82}^{206}$Pb的過程會釋放出能量,則這一過程中一定有核子湮滅而轉(zhuǎn)化成核能

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.水平面上的甲、乙兩物體,在某時刻動能相同,它們僅在摩擦力作用下逐漸停下來,如圖,a、b分別表示甲、乙的動能E和位移s的圖象,下列說法正確的是( 。
A.若甲和乙與水平面的動摩擦因數(shù)相同,則甲、乙質(zhì)量相等
B.若甲和乙與水平面的動摩擦因數(shù)相同,則甲的質(zhì)量一定比乙小
C.若甲和乙的質(zhì)量相等,則甲和地面的動摩擦因數(shù)一定比乙大
D.若甲和乙的質(zhì)量相等,則甲和地面的動摩擦因數(shù)一定比乙小

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.(1)如圖甲所示,是研究影響感應電流大小因數(shù)的實驗裝置.閉合開關(guān),保持線圈和鐵芯不變,為了讓靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)角度更大,應快速(選填“快速”或“緩慢”) 移動滑動變阻器.

(2)某同學為驗證斷電自感現(xiàn)象,自己找來帶鐵心的線圈、小燈泡、開關(guān)和電池組,用導線將它們連接成如圖乙所示的電路.閉合開關(guān),小燈泡發(fā)光;再斷開開關(guān),小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象,造成小燈泡延時熄滅的原因是線圈自感作用.雖經(jīng)多次重復實驗,仍未見斷開開關(guān)后小燈泡出現(xiàn)閃亮的現(xiàn)象,最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是線圈的電阻比燈泡大.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,將質(zhì)量為m的小球以速度v0由地面豎直向上拋出.小球落回地面時,其速度大小為$\frac{3}{4}$v0設小球在運動過程中所受空氣阻力的大小不變,則空氣阻力的大小等于( 。
A.$\frac{3}{4}$mgB.$\frac{3}{16}$mgC.$\frac{7}{25}$mgD.$\frac{7}{16}$mg

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上,由于地面對物體的摩擦力較大,沒有被拉動,則經(jīng)時間t,下列說法正確的是( 。
A.拉力F對物體的沖量大小為零B.拉力F對物體的沖量大小是Ftcosθ
C.重力F對物體的沖量大小為零D.合力F對物體的沖量大小為零

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6.在“研究平拋運動”實驗中,某同學用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,如圖A、B、C為一小球做平拋運動時閃光照片的三個位置所建立的直角坐標系中描繪的軌跡的一部分.(g取10m/s2)則
(1)A點是小球的拋出點嗎?答不是(填“是”或“不是”)
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(3)小球過B點時豎直方向的速率vBy=2.0m/s.

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