如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并不計(jì)軌道與金屬桿ab的電阻及空氣阻力,則( 。
分析:通過(guò)對(duì)導(dǎo)體棒的受力分析知道,上滑的過(guò)程做變減速直線運(yùn)動(dòng),下滑的過(guò)程做變加速直線運(yùn)動(dòng),抓住位移相等,平均速度不同,比較運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,根據(jù)q=
△Φ
R
比較出電量的大小,根據(jù)Q=EIt比較上滑和下滑過(guò)程中產(chǎn)生的熱量.
解答:解:A、由于導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,棒的機(jī)械能不斷減少,經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)下滑的速度小于上滑的速度,則下滑階段的平均速度大于下滑階段的平均速度,而上滑階段的位移與下滑階段的位移大小相等,所以上滑過(guò)程的時(shí)間比下滑過(guò)程短,故A錯(cuò)誤.
B、由于機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為電能,所以金屬桿ab返回到底端時(shí)速度大小小于v0.故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)感應(yīng)電量經(jīng)驗(yàn)公式q=
△Φ
R
知,上滑過(guò)程和下滑過(guò)程磁通量的變化量相等,則通過(guò)電阻R的電量相等,故C正確.
D、經(jīng)過(guò)同一位置時(shí):下滑的速度小于上滑的速度,下滑時(shí)棒受到的安培力小于上滑所受的安培力,則下滑過(guò)程安培力的平均值小于上滑過(guò)程安培力的平均值,所以上滑導(dǎo)體棒克服安培力做功大于下滑過(guò)程克服安培力做功,故上滑過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量大于下滑過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,所以上滑過(guò)程電流對(duì)電阻R所做的功比下滑過(guò)程多.故D正確.
故選CD.
點(diǎn)評(píng):解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵時(shí)分析受力,進(jìn)一步確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì),并明確判斷各個(gè)階段及全過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化.
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(2012?東城區(qū)一模)如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并不計(jì)金屬桿ab的電阻及空氣阻力,則( 。

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(2011?黃浦區(qū)一模)如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并不計(jì)金屬桿ab的電阻及空氣阻力,則( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩軌道上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì),則( 。
A、整個(gè)過(guò)程中金屬桿所受合外力的沖量大小為2mv0
B、上滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服安培力與重力所做功之和等
1
2
m
v
2
0
C、上滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服R上產(chǎn)生的焦耳熱等于
1
2
m
v
2
0
-mgh
D、金屬桿兩次通過(guò)斜面上的同一位置時(shí)電阻R的熱功率相同

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并不計(jì)金屬桿ab的電阻及空氣阻力,則(  )
A、重力所做功的絕對(duì)值:上滑過(guò)程和下滑過(guò)程相等B、電阻R產(chǎn)生的熱量:上滑過(guò)程比下滑過(guò)程少C、通過(guò)電阻R的電量:上滑比下滑過(guò)程多D、滑行時(shí)間:上滑過(guò)程比下滑過(guò)程短

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