题目内容
12.如图所示,足够长的金属导轨竖直放置,金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上.虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场,两匀强磁场的磁感应强度大小均为B.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ,两棒总电阻为R,导轨电阻不计.开始两棒静止在图示位置,当cd棒无初速释放时,对ab棒施加竖直向上的力F,使其沿导轨向上做匀加速运动.则( )A. | ab棒中的电流方向由b到a | |
B. | cd棒先加速运动后匀速运动 | |
C. | cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力 | |
D. | 力F做的功等于两棒产生的电热与ab棒增加的机械能之和 |
分析 ab棒沿竖直向上运动,切割磁感线产生感应电流,由右手定则判断感应电流的方向,由cd棒的电流方向及磁场方向判断所受安培力的方向,再判断摩擦力从而确定棒的运动情况,力F所做的功应等于所产生的电热与增加的机械能之和.
解答 解:A、ab棒沿竖直向上运动,切割磁感线产生感应电流,由右手定则判断可知,ab棒中的感应电流方向为b到a,故A正确
B、cd棒中感应电流由c到d,其所在的区域有向下磁场,所受的安培力向里,cd棒所受的摩擦力向上.ab棒做匀加速直线运动,速度增大,产生的感应电流增加,cd棒所受的安培力增大,对导轨的压力增大,则滑动摩擦力增大,摩擦力先小于重力,后大于重力,所以cd棒先加速运动后减速运动,最后停止运动.故B错误.
C、因安培力增加,cd棒受到的压力增大,则cd棒受静摩擦力的作用一直增加,最大值会大于重力.故C正确;
D、根据功能关系可知,力F所做的功应等于两棒产生的电热、摩擦生热与增加的机械能之和.故D错误.
故选:AC.
点评 本题关键是根据会分析导线安培力的变化,判断摩擦力的变化,由右手定则判断电流方向.同时注意明确功与能量的转化关系.
练习册系列答案
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20.据报道,2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星,包括4颗海洋水色卫星,2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星,以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测.设海陆雷达卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍,下列说法正确的是( )
A. | 在相同时间内,海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等 | |
B. | 在相同时间内,海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积之比为$\sqrt{n}$:l | |
C. | 海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星线速度之比为$\sqrt{n}$:l | |
D. | 海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星向心加速度之比为 n2:1 |
20.如图所示,一质量为m的物块放置在倾角为θ的斜面体上,斜面体放置于水平地面.若用与水平方向成α角、大小为F的力推物体,使初速度为v的物块沿斜面匀减速下滑,加速度大小为α,斜面体始终静止.下列斜面体受地面摩擦力的说法正确的是( )
A. | 方向水平向左,大小为Fcosα+macosθ | |
B. | 方向水平向左,大小为Fcosα-macosθ | |
C. | 方向水平向右,大小为Fcosα+macosθ | |
D. | 方向水平向右,大小为Fcosα-macosθ |
7.如图所示,水平的平行虚线间距为d=40cm,其间有沿水平方向的匀强磁场.一个阻值为R的正方形金属线框边长l=60cm,线框质量m=200g.线框在磁场上方某一高度处由静止释放,保持线框平面与磁场方向垂直,其下边缘刚进入磁场和其上边缘刚穿出磁场时的速度相等.不计空气阻力,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. | 线框下边缘刚进磁场时加速度最小 | |
B. | 线框从进入磁场到穿出磁场的整个过程中产生的电热为2J | |
C. | 线框在进入磁场和穿出磁场过程中,电流均为逆时针方向 | |
D. | 线框在进入磁场和穿出磁场过程中,通过导线截面的电荷量相等 |
17.如图所示,两个等量异号点电荷M、N分别固定在A、B两点,F为AB连线中垂线上某一点,O为AB连线的中点.且AO=OF,E和φ分别表示F处的场强大小和电势.将某试探负点电荷由F处静止释放时,其电势能和加速度大小分别用ε和a表示,取无穷远处为电势零点.若将负点电荷N移走,则( )
A. | E不变 | B. | φ升高 | C. | ε变小 | D. | a变大 |
4.沿同一直线运动的A、B两物体,其x-t图象分别为图中直线a和曲线b所示,由图可知( )
A. | 两物体运动方向始终不变 | |
B. | 0~t1时间内,物体A的位移大于物体B的位移 | |
C. | t1~t2时间内的某时刻,两物体的速度相同 | |
D. | t1~t2时间内,物体A的平均速度大于物体B的平均速度 |
1.两个相同的金属小球 A 和 B,分别带 2×10-8C 和-3×10-8C 的电量,在真空中相互作用力的大小为 F,若将两带电小球接触后再放回原处,则它们之间的相互作用力的大小变为(两小球均可视为点电荷)( )
A. | F | B. | $\frac{F}{4}$ | C. | $\frac{F}{6}$ | D. | $\frac{F}{24}$ |
2.如图甲所示,在粗糙的水平面上,物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动,其v-t图象如图乙中实线所示,下列判断正确的是( )
A. | 在0~1 s内,外力F不断增大 | B. | 在1~3 s内,外力F大小恒定 | ||
C. | 在3~4 s内,外力F不断减小 | D. | 在3~4 s内,外力F的大小恒定 |