豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD上端接有電阻R,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,如圖所示。一質(zhì)量為m的金屬桿ab橫跨在平行導(dǎo)軌上,且ab與導(dǎo)軌接觸良好。若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升,在不計(jì)金屬桿ab與導(dǎo)軌電阻,不計(jì)摩擦的情況下,則

A.拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱
B.拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱
C.拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢能增加量的和
D.拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢能增加量和安培力做功的和
B
金屬桿做勻速運(yùn)動,外力F做的正功跟重力和安培力做的負(fù)功之和大小相等,即拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱,和金屬桿增加的重力勢能之和,故AD錯誤
拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱,故B正確C錯誤
故選B
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:計(jì)算題

如圖甲所示,一個足夠長的U形金屬管導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi),MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度為L="0.50" m.一根質(zhì)量為m="0.50" kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好,abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)、豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為Fm="1.0" N,ab棒的電阻為R="0.10" Ω,其他各部分電阻均不計(jì)。開始時,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0="0.50" T。
(1)若從某時刻(t=0)開始,調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使其以="0.20" T/s的變化率均勻增加,求經(jīng)過多長時間ab棒開始滑動.此時通過ab棒的電流大小和方向如何?
(2)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變,從t=0時刻開始,給ab棒施加一個水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度勻加速運(yùn)動,推導(dǎo)出此拉力FT的大小隨時間t變化的函數(shù)表達(dá)式,并在圖乙所示的坐標(biāo)圖上作出拉力FT隨時間t變化的FT-t圖線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)在地面附近的真空室中,水平平行虛線PQ、MN間有方向水平且垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,PQMN相距為2L。一個邊長為L、質(zhì)量為m的均勻金屬框abcd,總電阻為R,處于豎直面內(nèi),ab邊距PQL。讓金屬框由靜止開始下落,運(yùn)動中保證金屬框始終在豎直平面內(nèi)且ab邊與PQ平行,當(dāng)金屬框ab邊剛進(jìn)入磁場,金屬框即開始做勻速運(yùn)動。已知重力加速度為g,求

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
(2)金屬框從開始運(yùn)動至其ab邊剛要出磁場的過程中,金屬框產(chǎn)生的焦耳熱Q
(3)金屬框ab邊剛要出磁場時的速度v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,PQ、MN是兩條平行金屬軌道,軌道平面與水平面的夾角為θ,軌道之間連接電阻R。在空間存在方向垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場。金屬桿ab以一定的初速度沿軌道從底端上滑的過程中,金屬棒克服重力做功W1,動能的減小量為ΔE,回路中的電流產(chǎn)生的熱量為Q1,金屬桿與軌道間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q2。則下列關(guān)系式中正確的是(         )
W1+Q1=ΔE+Q2 B.W1+ΔE=Q1+Q2 C.W1-ΔE=Q1+Q2  D.W1+Q1=ΔE-Q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖甲所示, 兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上,間距L=0.2m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì).整個裝置處于豎直向上的大小為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,金屬桿運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:

(1)t=10s時拉力的大。
(2)t=10s時電路的發(fā)熱功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌的間距l=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,與軌道垂直,電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時刻,對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使之由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動,運(yùn)動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計(jì),g取10m/s2,求:   
(1)4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大小;
(2)4.0s末力F的瞬時功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用鋁板制成“U”形框,將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方,讓整個裝置在水平方向的磁場中向左以速度V勻速運(yùn)動,若懸線拉力為F,則
A.懸線豎直,F(xiàn)=mg
B.懸線豎直,F(xiàn)<mg
C.適當(dāng)選擇V的大小可使F=0
D.因條件不足,F(xiàn)與mg的大小關(guān)系無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某電子以固定的正電荷為圓心在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,磁場方向垂直于它的運(yùn)動平面,電子所受電場力恰好是磁場對它作用力的3倍.若電子電量為e,質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.那么,電子運(yùn)動的角速度可能是    (   )

A.4Be/m          B.3Be/m          C.2Be/m          D.Be/m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌所在的區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。兩導(dǎo)體棒a、b質(zhì)量分別為ma、mb;電阻分別為Ra、Rb(導(dǎo)軌電阻不計(jì)),初始時導(dǎo)體棒a、b均垂直于導(dǎo)軌靜止放置,某一瞬時給b一個垂直于棒向右的沖量I,使其沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,待運(yùn)動穩(wěn)定后,求:這一過程中導(dǎo)體棒a中產(chǎn)生的焦耳熱。

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