如圖所示,兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌,其一部分處于方向垂直導(dǎo)軌所在平面且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場中,一根金屬桿MN保持水平沿導(dǎo)軌滑下,導(dǎo)軌電阻不計.當(dāng)金屬桿MN進(jìn)入磁場區(qū)后,其速度圖線可能的是( 。
分析:根根據(jù)E=BLv,結(jié)合閉合電路歐姆定律求出通過電阻的電流大小,F(xiàn)=BIL得到安培力的大。畬饘贄U受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律求出金屬桿的加速度,從而根據(jù)加速度變化,來確定結(jié)果.
解答:解:A、棒在進(jìn)入磁場前做自由下落,當(dāng)剛進(jìn)入磁場的速度,產(chǎn)生感應(yīng)電流對應(yīng)的安培力剛好等于重力,則接著做勻速直線運(yùn)動,故A正確;
B、當(dāng)剛進(jìn)入磁場的速度,產(chǎn)生感應(yīng)電流對應(yīng)的安培力大于重力,則根據(jù)牛頓第二定律,則有做減速運(yùn)動,因速度減小,導(dǎo)致安培力減小,從而使加速度也減小,因此做加速度減小的減速運(yùn)動,故B正確;
C、當(dāng)剛進(jìn)入磁場時,產(chǎn)生感應(yīng)電流對應(yīng)的安培力小于重力時,則由牛頓第二定律,則做加速運(yùn)動,因速度增加,導(dǎo)致安培力增大,根據(jù)牛頓第二定律,則加速度減小,則做加速度減小的加速運(yùn)動,直到等于重力時,開始做勻速直線運(yùn)動,故CD錯誤;
故選:AB.
點評:考查棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而受到安培力作用,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合運(yùn)動與力的關(guān)系來分析.注意此處安培力與速度有關(guān)系,從而導(dǎo)致加速度在變化.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?青島二模)如圖所示,兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上,導(dǎo)軌電阻不計;一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)為μ,棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計.導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻.軌道平面上有n段豎直向下的寬度為a、間距為b的勻強(qiáng)磁場(a>b),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬棒初始位于OO′處,與第一段磁場相距2a.求:
(1)若金屬棒有向右的初速度v0,為使金屬棒保持v0的速度一直向右穿過各磁場,需對金屬棒施加水平向右的拉力.求金屬棒不在磁場中時受到的拉力F1,和在磁場中時受到的拉力F2的大;
(2)在(1)的情況下,求金屬棒從OO′開始運(yùn)動到剛離開第n段磁場過程中,拉力所做的功;
(3)若金屬棒初速度為零,現(xiàn)對其施以水平向右的恒定拉力F,使棒進(jìn)入各磁場的速度都相同,求金屬棒從OO′開始運(yùn)動到剛離開第n段磁場整個過程中導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根平行放置的導(dǎo)電軌道,間距為L,傾角為θ,軌道間接有電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電源,整個導(dǎo)軌處在一個豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,電阻為R的金屬桿ab與軌道垂直放于導(dǎo)電軌道上靜止,軌道的摩擦和電阻不計,要使ab桿靜止,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)多大?(設(shè)金屬桿的質(zhì)量為m)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上,導(dǎo)軌電阻不計,一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)為?,棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計,導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻. 有n段豎直向下寬度為a的勻強(qiáng)磁場,且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,相鄰磁場區(qū)的間距為b(a>b).金屬棒初始位于OO′處,與第一段磁場相距2a.若金屬棒初速為零,現(xiàn)對棒施以水平向右的恒定拉力F,使棒穿過各段磁場,發(fā)現(xiàn)金屬棒穿過各寬為b的非磁場區(qū)域的時間相同.
精英家教網(wǎng)
求(1)金屬棒進(jìn)入第一段磁場時的速度和此時磁場對金屬棒的作用力.
(2)在金屬棒從進(jìn)入第一段磁場到從第n段磁場穿出的過程中,導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根水平放置的相互平行的金屬導(dǎo)軌ab、cd,表面光滑,處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放在上面,以速度υ向右勻速運(yùn)動,欲使棒PQ停下來,下面的措施可行的是(導(dǎo)軌足夠長,棒PQ有電阻)(  )
A、在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒B、在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒PQ大的多的金屬棒C、將導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接起來D、將導(dǎo)軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導(dǎo)線連接起來

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距為d,所在的平面傾角為θ,導(dǎo)軌上放著一根長為l、質(zhì)量為m的金屬棒ab,ab棒與導(dǎo)軌平面和水平面的交線平行.在整個空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,金屬棒ab在磁場中始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則金屬棒ab中的電流大小為
 
.其方向
 
(填“由a到b”或“由b到a”)

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