题目内容
2．
如图所示，两根足够长的水平平行金属导轨相距为L，固定在水平桌面上，导轨右端连接电动势为E（内阻不计）的电池及电阻R．长度略大于L的金属棒垂直于导轨放置，若在整个空间加上方向竖直向下的匀强磁场，闭合开关后金属棒由静止开始滑动一段时间后可达到匀速状态，且不同大小的磁感应强度，达到匀速状态的速度不同．设运动时金属棒与导轨间的摩擦力恒为f．不考虑金属棒中电流的磁场及金属棒的电阻．下列说法正确的是（ ）| A． | 当磁感应强度B=$\frac{2fR}{LE}$时，金属棒达到匀速状态的速度具有最大值 | |
| B． | 金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时，其两端电压为$\frac{E}{3}$ | |
| C． | 金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时，通过的电流为$\frac{E}{2R}$ | |
| D． | 金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时，其克服摩擦力的功率为$\frac{{E}^{2}}{4R}$ |
分析 导体棒处于磁场中，当导体中有电流通过时，受到安培力使导体棒运动切割磁感线产生感应电动势，当安培力等于阻力时，速度达到最大，有数学关系求的速度和磁感应强度大小即可判断．
解答 解：A、设达到的最大速度为v，则导体棒产生的感应电动势为e=BLv，回路中的感应电流为I=$\frac{E-BLv}{R}$，最终匀速运动，故BIL-f=0，
解得$v=\frac{E}{BL}-\frac{Rf}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$-\frac{fR}{{L}^{2}}（\frac{1}{R}-\frac{EL}{2fR}）^{2}+\frac{{E}^{2}}{4fR}$，当且仅当B=$\frac{2fR}{LE}$，v取最大值，故A正确；
B、导体棒产生的感应电动势为e=BLv=$\frac{E}{2}$，两端电压为$\frac{E}{2}$，故B错误；
C、通过的电流为I=$\frac{E-BLv}{R}=\frac{E}{2R}$，故C正确；
D、有A可知，最大速度v=$\frac{{E}^{2}}{4fR}$，故克服摩擦力的功率为P=fv=$\frac{{E}^{2}}{4R}$，故D正确；
故选：ACD
点评 本体主要考查了闭合电路的欧姆定律和安培力作用下的共点力平衡，利用好数学二次函数求极值即可
练习册系列答案
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如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABD，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BD边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AD边上，并刚好能发生全反射．真空中光速为c．求光在该棱镜材料中传播的速度．
2．对下列物理现象进行解释，其中正确的是（ ）
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| B． | “破镜不能重圆”，是因为接触部分的分子间斥力大于引力 | |
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6．
如图所示是某新型发电机的部分原理图，其发电管是横截面为矩形的水平管，管道长为a，宽为b、高为c，上下面是电阻可不计的导体板，两导体板与开关S、定值电阻R相连，前后面是绝缘板，加有垂直绝缘板的匀强磁场，磁感应强度为B，管道内的导电液体（含大量正、负离子）的电阻率为ρ，在管道进、出口两端电压强差的作用下以速率v0作稳恒流动，液体所受的摩擦阻力恒定，则开关闭合前后，管道两端压强的改变量为（ ）
如图所示是某新型发电机的部分原理图，其发电管是横截面为矩形的水平管，管道长为a，宽为b、高为c，上下面是电阻可不计的导体板，两导体板与开关S、定值电阻R相连，前后面是绝缘板，加有垂直绝缘板的匀强磁场，磁感应强度为B，管道内的导电液体（含大量正、负离子）的电阻率为ρ，在管道进、出口两端电压强差的作用下以速率v0作稳恒流动，液体所受的摩擦阻力恒定，则开关闭合前后，管道两端压强的改变量为（ ）| A． | $\frac{{B}^{2}a{v}_{{0}^{2}}}{aR+ρ}$ | B． | $\frac{{B}^{2}ac{{v}_{0}}^{2}}{abR+ρc}$ | ||
| C． | $\frac{{B}^{2}bc{v}_{{0}^{2}}}{abR+ρa}$ | D． | $\frac{{B}^{2}c{v}_{{0}^{2}}}{bR+ρc}$ |
7．
如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是（ ）| A． | b、d两点的电场强度相同 | |
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14．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关 | |
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11．如图所示为高温高压气体的膨胀过程，对这一过程，下列叙述正确的是（ ）
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| B． | 气体的分子势能减少 | |
| C． | 气体从外界吸收热量 | |
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12．
一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻波形图如图所示．已知质点A在t2=3s时第一次出现在波谷位置，则下列判断正确的是（ ）
一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻波形图如图所示．已知质点A在t2=3s时第一次出现在波谷位置，则下列判断正确的是（ ）| A． | t1=0时刻质点A的振动方向为y轴负方向 | |
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| C． | 该简谐波的传播速度为1.0m/s | |
| D． | 该简谐波遇到尺寸大小为50m的障碍物时能发生明显的衍射现象 |