14.兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示.除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放.則( 。
A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍→b
C.金屬棒的速度為v時(shí),所受的安培力大小為F=$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R-mg}$
D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少

分析 導(dǎo)體棒下落過(guò)程中切割磁感線,回路中形成電流,根據(jù)右手定責(zé)可以判斷電流的方向,正確分析安培力變化可以求解加速度的變化情況,下落過(guò)程中正確應(yīng)用功能關(guān)系可以分析產(chǎn)生熱量與重力勢(shì)能減小量的大小關(guān)系.

解答 解:A、金屬棒釋放瞬間,速度為零,感應(yīng)電流為零,由于彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),因此金屬棒只受重力作用,故其加速度的大小為g,故A正確;
B、根據(jù)右手定則可知,金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻R電流方向?yàn)閎→a,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí),E=BLv,安培力大小為:F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)金屬棒下落到最底端時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和焦耳熱,所以電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢(shì)能的減少,故D錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)導(dǎo)體棒速度的變化正確分析安培力的變化往往是解決這類問(wèn)題的重點(diǎn),在應(yīng)用功能關(guān)系時(shí),注意彈性勢(shì)能的變化,這點(diǎn)是往往被容易忽視的.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,一列長(zhǎng)為2L的火車沿平直軌道勻加速地駛過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平橋,車頭過(guò)橋頭A時(shí)速度是v1,車頭過(guò)橋尾B時(shí)速度是v2,則車尾通過(guò)橋尾時(shí)的速度為( 。
A.v2B.2v2-v1C.$\sqrt{\frac{v_1^2+v_2^2}{2}}$D.$\sqrt{2{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,一帶電的小球從P點(diǎn)自由下落,P點(diǎn)距場(chǎng)區(qū)邊界MN高為5.0m,邊界MN下方有方向豎直向下、電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E=5.0×10-2N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),同時(shí)還有勻強(qiáng)磁場(chǎng),小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后,恰能作勻速圓周運(yùn)動(dòng),并從邊界上的b點(diǎn)穿出,已知ab=1.0m,求:
(1)判斷帶電小球帶何種電荷?并求出小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的速度大。
(2)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的大小和方向;
(3)小球從P經(jīng)a至b時(shí),共需時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)
B.形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心
C.速度越大的汽車越難停下來(lái),因此物體的速度越大,慣性也越大
D.處于超重狀態(tài)的物體,其重力并沒(méi)有增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小車與車上砝碼的總質(zhì)量為m1,懸吊著的砝碼盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為m2,
(1)下列措施中不需要和不正確的是:BC
A.首先要平衡摩擦力,使小車受到合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力;
B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車,然后再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源;
C.每次改變拉小車?yán)蠖夹枰匦缕胶饽Σ亮Γ?br />D.實(shí)驗(yàn)通過(guò)描繪a-F圖象來(lái)確定加速度a與力F的關(guān)系;
E.實(shí)驗(yàn)通過(guò)描繪a-$\frac{1}{m}$圖象來(lái)確定加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系;
(2)當(dāng)m1與m2的大小關(guān)系滿足m2<<m1時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總重力.
(3)平衡摩擦力后,保持小車的質(zhì)量不變的情況下.掛上砝碼盤(pán),然后向砝碼盤(pán)中添加砝碼,測(cè)量小車的加速度.砝碼盤(pán)中砝碼總重力F與小車的加速度a的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
F(N)0.1960.3920.5880.7840.980
a(m•s-20.691.181.662.182.70
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖象.
(4)根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過(guò)原點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明主要原因是未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力..

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列關(guān)于物理學(xué)家所做科學(xué)貢獻(xiàn)、物理規(guī)律以及物理量的單位等說(shuō)法正確的是( 。
A.牛頓用“理想實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里斯多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn)
B.從牛頓第一定律可演繹出“質(zhì)量是物體慣性大小的量度”的結(jié)論
C.庫(kù)侖最早引入電場(chǎng)概念并提出用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)
D.T•m2與V•s能表示同一個(gè)物理量的單位

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x-t圖象.其中,乙質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.乙質(zhì)點(diǎn)的加速度為2m/s2
B.乙質(zhì)點(diǎn)的加速度為4 m/s2
C.兩質(zhì)點(diǎn)相遇時(shí)乙質(zhì)點(diǎn)的速度大小為2m/s
D.兩質(zhì)點(diǎn)相遇時(shí)乙質(zhì)點(diǎn)的速度大小為4 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“合外力一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”.實(shí)驗(yàn)中鉤碼重力大小與物體所受合外力大小視為相等.

(1)實(shí)驗(yàn)中可選擇的鉤碼有2個(gè),它們的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2,你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中選擇m2(選填“m1”或“m2”)較合適.
(2)實(shí)驗(yàn)中可選擇的遮光條有2個(gè),它們的寬度分別為d1和d2,且d1>d2,你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中選擇d2(選填“d1”或“d2”)較合適.
(3)該實(shí)驗(yàn)小組又用此裝置探究了物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與所受合外力的關(guān)系,在a-F坐標(biāo)系中,畫(huà)出了如圖2所示的三條曲線.你認(rèn)為符合事實(shí)的曲線是③(從①②③三條曲線中選出一條,填序號(hào)).曲線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)和后段變彎曲的原因可能是末平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠、鉤碼質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,小球以v0正對(duì)傾角為θ的斜面水平拋出,若小球到達(dá)斜面的位移最小,重力加速度為g,則飛行時(shí)間t為(  )
A.t=v0tan θB.t=$\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}$C.t=$\frac{{v}_{0}}{gtanθ}$D.t=$\frac{2{v}_{0}}{gtanθ}$

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同步練習(xí)冊(cè)答案