题目内容

【题目】如图所示,一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab和cd,构成矩形回路,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B。开始时,棒cd静止,棒ab有一个向左的初速度v0。从开始到最终稳定的全过程中,下列说法正确的是( )

A. ab棒做匀减速直线运动,cd棒做匀加速直线运动,最终都做匀速运动

B. ab棒减小的动量等于cd棒增加的动量

C. ab棒减小的动能大于cd棒增加的动能

D. 安培力对ab棒和cd棒分别做负功和正功,做功总和为零

【答案】BC

【解析】

初始时ab棒向左运动受到向右的安培力,cd棒受到向左的安培力,所以ab棒减速,cd棒加速,设ab棒速度为v1,cd棒速度为v2,开始时v1>v2,随着运动两棒的相对速度△v=v1-v2逐渐减小至0,两棒切割磁场产生的感应电动势为E=BL△v,E也逐渐减小最终为0,感应电流逐渐减小到0,安培力逐渐减到0,所以ab棒做加速度逐渐减小的变减速直线运动,cd棒做加速度逐渐减小的变加速直线运动,故A错误;两棒组成的系统受安培力的合力为零,故系统的动量守恒,所以ab棒减小的动量等于cd棒增加的动量,故B正确;回路中有产生电磁感应现象,有电流做功产生电热,所以根据能量守恒可知,ab棒减小的动能等于cd棒增加的动能与两棒产生电热之和,所以ab棒减小的动能大于cd棒增加的动能,故C正确;安培力对ab棒和cd棒分别做负功和正功,但是由于两棒的位移不同,则做功总和不为零,选项D错误.

练习册系列答案
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【题目】某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验。图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的,沿木板滑行,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致),每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算:

(1)除了图中已有的实验器材以及若干钩码外,还需要导线、开关、刻度尺和______(填“交流”或“直流”)电源;

(2)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是____________;

A.放开小车,能够自由下滑即可

B.放开小车,能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可

(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是_____________;

A.橡皮筋处于原长状态

B.橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处

D.小车已过两个铁钉的连线

(4)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带上的哪两点之间的部分进行测量_________(根据如下图所示的纸带回答,填写字母);

(5)实际情况是:橡皮筋对小车做的功大于小车动能增量。这一情况造成的原因可能是_____;

(6)平衡摩擦力后,如果实验中发现小车最终运动总是过快,致使打出的纸带上点迹过少,难以选到合适的点计算小车速度,请你利用本实验提供的器材提出一个解决办法:___________。

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