题目内容
5.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻为r的金属棒ab,在沿着斜面ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示,在这过程中( )A. | 作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零 | |
B. | 作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和 | |
C. | 金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热 | |
D. | 恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R和电阻r上产生的焦耳热之和 |
分析 由于导体棒ab匀速上滑,合力为零,即可合力的做功为零;对导体棒正确受力分析,根据动能定理列方程,弄清功能转化关系,注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量.
解答 解:AB、导体棒匀速上升过程中,合力为零,则合力所作的功等于零,根据动能定理得:WF-WG-W安=0,得WF=WG+W安,克服安培力所做功W安即等于回路电阻中产生的热量,则:金属棒上的各个力的合力所做的功等于零,恒力F做功等于增加的重力势能mgh与电阻R和r上发出的焦耳热之和,A正确,B错误;
C、金属棒克服安培力做的功等于产生的电能,即等于电阻R和r上产生的焦耳热,故C错误;
D、由WF-WG-W安=0得,WF-WG=W安,即恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功,即等于电阻R和r上发出的焦耳热,故D正确.
故选:AD.
点评 本题考查电磁感应中的功能关系分析,对于电磁感应与功能结合问题,注意利用动能定理进行判断各个力做功之间关系,尤其注意的是克服安培力所做功等于整个回路中产生热量.
练习册系列答案
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16.如图为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样,则( )
A. | 如图为蓝光的衍射图样 | B. | 如图为红光的干涉图样 | ||
C. | 如图为红光的衍射图样 | D. | 如图为蓝光的干涉图样 |
13.间距$\sqrt{2}$m的无限长光滑金属导轨水平放置,导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场,磁场边界为正弦曲线,一长为2$\sqrt{2}$m的光滑导体棒以1m/s的速度匀速向右滑动,如图所示,导轨电阻不计,导体棒电阻为20Ω,定值电阻为10Ω,则下列分析正确的是( )
A. | 电流表示数为$\frac{1}{30}$A | |
B. | 电压表的示数是0.5V | |
C. | 导体棒运动到图示虚线位置时,导体棒的瞬时电流从C到D | |
D. | 导体棒上消耗的热功率为0.2 W |
10.做简谐运动的物体,当它离开平衡位置后,总是要受到一个指向平衡位置的力的作用,我们把这个力称之为回复力;这个力可以由某一个力提供,也可以几个力的合力提供或者是由某个力的分力提供;单摆是一种常见的简谐运动,关于单摆做简谐运动时的回复力,以下说法正确的是( )
A. | 单摆受到一个回复力的作用 | |
B. | 单摆的回复力是重力和摆线的拉力的合力提供的 | |
C. | 单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力提供的 | |
D. | 单摆的回复力是重力沿圆弧半径方向的分力提供的 |
17.如图所示,ab和cd是两条竖直放置的、间距为l的长直光滑金属导轨,MN和PQ是两根用轻质绝缘细线连接的金属杆,其质量分别为2m和m,杆MN受到竖直向上的恒力F作用,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触,两杆的总电阻为R,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,导轨电阻忽略不计,重力加速度为g,金属杆和导轨始终接触良好,现将细线烧断,则有( )
A. | 两金属杆运动过程中产生感应电流的方向为逆时针方向 | |
B. | 运动过程中MN杆与PQ杆的加速度始终大小相等、方向相反 | |
C. | MN杆能达到的最大速度为$\frac{mgR}{3{B}^{2}{l}^{2}}$ | |
D. | PQ杆能达到的最大速度为$\frac{mgR}{3{B}^{2}{l}^{2}}$ |
14.如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过定滑轮的细线连接物块A、B,两者均处于静止状态,现将物块B沿水平支持面移至C点后,A、B仍能保持静止状态,下列说法错误的是( )
A. | B与水平面间的摩擦力增大 | |
B. | 绳子对B的拉力大小不变 | |
C. | 悬于墙上的绳所受拉力大小不变 | |
D. | A、B静止时,图中α、β、θ 三角始终相等 |