题目内容
如图6所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )![]()
| A.初始时刻棒受到安培力大小为 |
| B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热为 |
| C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为 |
| D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为 |
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解析试题分析:据题意,初始时刻,导体棒受到的安培力为:F=BLI=2B2L2v0/R,所以A选项正确;已知MN第一次运动到最右端电阻R产生的焦耳热为Q,则据动能定理有:-w安-2w弹=0-mv02/2,而w安=2Q,所以有
w弹=mv20/4-Q,则D选项正确;从初始时刻至棒第一次到达最左端:-w‘安-2w弹=0-mv02/2,则Q’= w‘安=2Q,所以B选项错误;当棒再次回到初始位置,AB间电阻R的功率为P="BILv=" B2L2v/R< B2L2v0/R,所以C选项错误。
考点:本题考查电磁感应中的电路问题,能量转化问题。
练习册系列答案
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如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成
角(0<
<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒
由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,
棒接入电路的电阻为R,当流过
棒某一横截面的电量为q时,它的速度大小为
,则金属棒
在这一过程中 ( )![]()
| A.F运动的平均速度大小为 |
| B.产生的焦尔热为 |
| C.平滑位移大小为 |
| D.受到的最大安培力大小为 |
在电磁感应现象中,下列说法中正确的是
| A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 |
| B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 |
| C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流 |
| D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化 |
如图所示,一条形磁铁,从静止开始,穿过采用双线绕成的闭合线圈,条形磁铁在穿过线圈过程中做![]()
| A.减速运动 | B.匀速运动 | C.自由落体运动 | D.非匀变速运动 |