题目内容

8.如图所示,MN、PQ为光滑金属导轨,磁场垂直于导轨平面,C为电容器,导体棒ab垂直跨接在导轨之间,原来ab静止,C不带电,现给导体棒ab一初速度v0,则导体棒(  )
A.匀速运动
B.匀减速运动
C.加速度减小的减速运动,最后静止
D.加速度减小的减速运动,最后匀速运动

分析 导体棒切割磁感线时产生感应电动势并为电容充电,而电容器充电后两端也形成电势差;当达到平衡时导体棒将做匀速直线运动.

解答 解:ab棒切割磁感线,产生感应电动势,给电容器充电,同时ab棒在安培力作用下减速,当电容器两极板间电压与ab棒的电动势相等时,充电电流为零,安培力为零,ab棒做匀速运动,D正确.
故选:D.

点评 本题为电磁感应与电容器相结合的题目,要注意明确电容器的充放电原理,并能分析导体棒的运动情况.

练习册系列答案
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13.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD.(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=$\frac{({s}_{2}-{s}_{1}){f}^{2}}{4}$.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是重锤的质量.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=$m[g-\frac{({s}_{2}-{s}_{1}){f}^{2}}{4}]$.

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