题目内容
11.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程( )A. | 安培力对ab棒所做的功相等 | B. | 电流所做的功相等 | ||
C. | 产生的总热量相等 | D. | ab棒的位移相等 |
分析 金属棒在导轨上做减速运动,最后金属棒静止在导轨上;对金属棒进行受力分析,从能量转化的角度分析答题.
解答 解:A、当导轨光滑时,金属棒克服安培力做功,动能全部转化为焦耳热,产生的内能等于金属棒的初动能;当导轨粗糙时,金属棒在导轨上滑动,一方面要克服摩擦力做功,摩擦生热,把部分动能转化为内能,另一方面要克服安培力做功,金属棒的部分动能转化为焦耳热.可知两种情况下安培力对ab棒做功大小不相等.故A错误.
B、克服安培力做功的大小等于电流做功的大小,所以电流做功不等.故B错误.
C、导轨粗糙时,安培力做的功少,导轨光滑时,安培力做的功多,两种情况下,产生的内能相等,都等于金属棒的初动能,则产生的总热量相等.故C正确.
D、在导轨粗糙的情况下,在相等位移的位置,棒所受的合力较大,而合力所做的功相等,所以粗糙情况下ab的位移较小.故D错误.
故选:C.
点评 本题抓住初动能和末动能相等,动能损失全部转化为内能,注意光滑时,内能来自克服安培力做功,粗糙时,内能来自克服安培力做功和摩擦力做功.
练习册系列答案
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冷风时输入功率 | 60W |
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B. | 可由表格中数据计算出小风扇的内阻为60Ω | |
C. | 变压器两线圈的匝数比n1:n2=3:11 | |
D. | 换用更长的电热丝(材料、粗细均不变),则吹的热风温度更低 |
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B. | 电流表的示数为$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{RU}$ | |
C. | 在图示位置时,发电机线圈的磁通量为$\frac{{\sqrt{2}U}}{2Nnπ}$ | |
D. | 从图示位置开始计时,变压器输入电压的瞬时值表达式为u=Usin2nπt |