题目内容
如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q,则 (???? )
A.初始时刻棒所受的安培力大小为
B.当棒再一次回到初始位置时,AB间电阻的热功率为
C.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-2Q
D.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-6Q
【答案】
AC
【解析】
试题分析:导体棒运动切割磁感线产生感应电动势,MN相当于电源,而AB和CD之间的电阻相当于外电路,为并联关系,由于导体棒电阻不计,所以电路总电阻为,初始导体棒以速度向左切割磁感线,感应电动势,干路电流,导体棒受到的安培力,选项A对。当棒再一次回到初始位置时,由于部分动能转化为电能,所以速度小于,电流小于,AB间电阻的电流小于即小于,热功率小于,选项B错。当棒第一次到达最右端时,AB间R上产生的焦耳热为Q,则对导体棒安培力做功为,动能变为0,根据功能关系有,所以弹簧具有的弹性势能,选项C对D错。
考点:电磁感应? 安培力做功? 功能关系
练习册系列答案
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如图所示,ABCD为同种材料构成的柱形透明体的横截面,其中ABD部分为等腰直角三角形,BCD部分为半圆形,一束单色平行光从真空射向AB或AD面,材料折射率n=1.6,下列说法正确的是( )
A、从AB面中点射入的光线一定从圆弧的中点射出 | B、从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都从BCD面射出 | C、从AB面中间附近射入的所有光线经一次反射和折射后都从BCD面射出 | D、若光线只从AD面垂直射入,则一定没有光线从BCD面射出 |