题目内容
2.如图所示,在水平面内有平行的光滑导轨MN和PQ,不计电阻,它们间距为L,在其上横放着两根金属棒ab和cd,质量分别为m1和m2,金属棒单位长度电阻为R,整个装置处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,开始时两金属棒均静止.( )A. | 若给金属棒ab一个平行导轨水平向右的瞬时初速度v0,则最终两金属棒以相同的速度做匀速直线运动 | |
B. | 若每根金属棒与导轨间的动摩擦因数均为μ,现给金属棒ab一个平行导轨水平向右的瞬时初速度v0,其它条件不变,则金属棒ab作减速运动,金属棒cd做加速运动,最终两金属棒做匀速直线运动 | |
C. | 若给金属棒ab施加一个平行导轨水平向右的水平恒力F,其它条件不变,则最终两金属棒以相同的速度做匀速直线运动 | |
D. | 若给金属棒ab施加一个平行导轨水平向右的水平恒力F,其它条件不变,则最终两金属棒保持一定的速度差并以相同的加速度作匀加速运动 |
分析 本题通过两棒的受力情况,来分析其运动情况.导轨光滑时,给金属棒ab一个向右初速度,ab棒和cd棒在安培力作用下分别做减速运动和加速运动,当速度相等时做匀速运动.若导轨粗糙,最终两金属棒停止运动.若给金属棒ab施加一个平行导轨水平向右的水平恒力F,ab先做加速度减小的加速运动,cd做加速度增大的加速运动,当加速度相同时一起做匀加速运动.
解答 解:A、若给金属棒ab一个平行导轨水平向右的瞬时初速度v0,ab棒向右切割磁感线,产生感应电流,受到向左的安培力而做减速运动.cd棒受到向右的安培力而向右做加速运动,当两棒的速度相同时,感应电流为零,不再受安培力,两者以相同的速度做匀速直线运动.故A正确.
B、若每根金属棒与导轨间的动摩擦因数均为μ,给金属棒ab一个平行导轨水平向右的瞬时初速度v0,则在安培力作用和摩擦力共同作用下,金属棒ab作减速运动,金属棒cd做加速运动,当两者的速度相等时,感应电流为零,在摩擦力作用下一起做减速运动,直到停止运动,故B错误.
CD、若给金属棒ab施加一个平行导轨水平向右的水平恒力F,ab向右做加速运动,在安培力作用下cd棒也向右做加速运动,产生一个反电动势,回路中总的感应电动势减小,感应电流减小,所以ab先做加速度减小的加速运动,cd做加速度增大的加速运动,当两者的加速度相同时,速度之差一定,产生的感应电动势和感应电流一定,两者一起做加速度相同的匀加速运动.故C错误,D正确.
故选:AD.
点评 对于双棒问题,关键要正确分析它们的受力情况,注意双棒都要产生感应电动势,存在反电动势,这类问题也称为发动机带动电动机问题.
练习册系列答案
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13.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. | 速度不变的运动可能是曲线运动 | |
B. | 速度变化的运动必定是曲线运动 | |
C. | 加速度不变的运动可能是曲线运动 | |
D. | 静止的物体在恒力作用下可能做曲线运动 |
10.如图所示,是一列简谐横波在t=0时刻的波动图象.已知这列波沿x轴正方向传播,波速为5.0m/s.关于波上的P、Q两个质点的运动,以下说法正确的是( )
A. | 在t=0时刻,质点P和Q的速度方向均沿y轴正方向 | |
B. | P点和Q点振动的周期均为0.4s | |
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7.如图所示,用一根横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环,把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率$\frac{△B}{△t}$=k(k>0),ab为圆环的一条直径,导线的电阻率为ρ.则( )
A. | 圆环具有扩张的趋势 | B. | 图中ab两点间的电压大小为$\frac{1}{4}$kπr2 | ||
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14.如图所示,两个三角形物块A、B叠放在竖直的轻弹簧上,靠着粗糙的竖直墙壁放置,用力F将物块竖直向下缓慢压一小段距离,然后又缓慢撤去力F,A、B恢复静止状态,整个过程中弹簧始终保持竖直,则力F撤去后( )
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C. | B对A的作用力大小大于A的重力大小 | |
D. | A对B的静摩擦力沿接触面向下 |
11.第17届亚运会于2014年9月19日~10月4日在韩国仁川举行,我国运动员薛长锐、李玲以5.55m和4.35m分别夺得男、女撑杆跳金牌.如果把撑杆跳全过程分成四个阶段:a-b、b-c、c-d、d-e,如图所示,则对这四个阶段的下列描述正确的是( )
A. | a-b阶段:加速助跑,人和杆的总机械能增加 | |
B. | b-c阶段:杆弯曲、人上升,系统动能减少,重力势能和弹性势能增加 | |
C. | c-d阶段:杆伸直、人上升,人的动能减少量等于重力势能增加量 | |
D. | d-e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人机械能的增加量 |
12.图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象,下列说法正确的是( )
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B. | 在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相反 | |
C. | 从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m | |
D. | 从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm |