题目内容

【题目】如图甲,水平放置的平行金属导轨可分别与定值电阻R和平行板电容器C相连,导体棒MN置于导轨上且接触良好,取向右为运动的正方向,导体棒沿导轨运动的位移-时间图像如图乙所示;金属棒始终处于竖直向上的匀强磁场中,不计导轨和金属棒电阻,则0-t2时间内

A. SA,电容器a极板始终带负电

B. SAt1时刻电容器两极板电压最大

C. SBMN所受安培力方向先向左后向右

D. SBt1时刻MN所受的安培力最大

【答案】C

【解析】

x-t图象中,图象的斜率表示导体棒运动的速度,由图乙可知,0-t1时间内斜率是正、t1-t2时间内斜率为负值,则说明0-t2时间内导体棒先向右移动后向左移动。

A、若SA,导体棒通过金属导轨与平行板电容器C连接,0-t2时间内导体棒先向右运动后向左运动,根据右手定则可知,感应电流的方向先顺时针后逆时针,可知电容器a极板先带负电后带正电,故A错误;

B、若SAt1时刻导体瞬间静止,即导体不切割磁感线,故MN中无感应电动势产生,电容器两极板电压为零,即最小,故B错误;

C、若SB,导体棒通过金属导轨与定值电阻R连,0-t2时间内,导体棒先向右运动后向左运动,根据右手定则可知,电流的方向先顺时针后逆时针,由左手定则可知,MN所受安培力方向先向左后向右,故C正确;

D、若SBt1时刻MN瞬间静止,导体不切割磁感线,电路中无电流,MN受安培力为零(即最小),故D错误.

故选C.

练习册系列答案
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1)可以认为蹦极运动中的弹性绳的弹力的变化规律和弹簧相同,k为其劲度系数,l0为弹性绳的原长。

a.游客相对蹦极平台的位移为x,弹性绳对游客的弹力为F,取竖直向下为正方向,请在图中画出Fx变化的示意图,并借助F-x图像推导当游客位移为xx>l0)时,弹性绳弹性势能EP的表达式;

b.已知l0=10mk=100N/m,蹦极平台与地面间的距离D=55m。取重力加速度g=10m/s2。计算总质量M=160kg的游客使用该蹦极设施时距离地面的最小距离。

2)如图甲所示,ab为某种物质的两个分子,假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上),以a为原点,沿两分子连线建立x轴。两个分子之间的作用力与它们之间距离xF-x关系图线如图乙所示。图线在r0处的斜率为k,当分子b在两分子间距r0附近小范围振动时。

a.弹簧、橡皮筋等弹性物质,大多有弹性限度,在弹性限度范围遵守胡克定律,请结合图乙从微观尺度上谈谈你对弹性限度范围的理解。说明在弹性限度范围内,微观层面上分子b的运动形式;

b.推导两分子间距为xx>r0)时,两分子间分子势能EP的表达式;当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0。求两分子在r0附近小范围振动时的振动范围。当温度小范围升高时,热运动加剧,A同学认为分子振动范围变大,B同学认为分子振动频率变大,哪位同学的观点正确?

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