题目内容
10.如图所示,电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当ef从静止下滑经一段时间后闭合S,则S闭合后( )A. | ef的加速度可能大于g | |
B. | ef的加速度一定小于g | |
C. | ef最终速度随S闭合时刻的不同而不变 | |
D. | ef的机械能与回路内产生的电能之和一定增大 |
分析 棒沿框架无摩擦下滑,先做自由落体运动,当闭合开关时,由于棒切割磁感线产生感应电动势,出现感应电流,导致棒受到安培力,根据安培力公式大小,可判定棒的合力,从而确定加速度大小与方向;当棒达到受力平衡时,处于最大速度.在整个过程中,只有重力与安培力做功,因此棒的机械能与电路中产生的电能是守恒的.
解答 解:A、当闭合开关时,棒切割磁感线产生感应电流,对应的安培力若大于重力,则棒加速度方向向上,大小可能大于g,也可能小于g,故A正确,B错误;
C、当闭合开关时,棒切割磁感线产生感应电流,对应的安培力若大于重力,则棒加速度方向向上,因此棒做减速,导致安培力也减小,从而使加速度也减小,所以直到棒做匀速运动.当安培力小于重力,则棒继续加速,直到匀速直线运动为止.因此棒达到稳定速度与开关闭合的先后无关.故C错误;
D、在整个过程中,只有重力与安培力做功,因此棒的机械能与电路中产生的电能是守恒的.故D错误;
故选:A
点评 本题是电磁感应与力学知识的综合,其桥梁是安培力,这类问题往往安培力的分析和计算是关键,注意当安培力与重力平衡时导体棒匀速运动,同时明确能量转化规律,知道导体棒克服安培力所做的功等于电能的增加量.
练习册系列答案
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A. | 可见光 | B. | γ射线 | C. | 红外光 | D. | 无线电波 |
2.用光电管进行光电效应实验时( )
A. | 任何频率的光入射,均会有光电流产生 | |
B. | 遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关 | |
C. | 入射光的频率变大,光电子的最大初动能不一定变大 | |
D. | 当所加正向电压为0时,光电流也为0 |
20.下列说法正确的是( )
A. | 卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子构成 | |
B. | 发生光电效应时,入射光的强度越强,产生的光电子最大初动能越大 | |
C. | ${\;}_{92}^{235}U$+${\;}_{0}^{1}n$→${\;}_{56}^{144}Ba$+${\;}_{36}^{89}K$+3${\;}_{0}^{1}n$是核裂变反应,反应前后电荷守恒和质量守恒 | |
D. | 根据玻尔理论,原子核外电子由高轨道向低轨道跃迁时将辐射光子,原子能量降低 |