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4.如图所示,在倾角为θ的U形金属导轨上放置一根导电棒MN,开始时导电棒MN处于静止状态.今在导轨所在空间加一个垂直于导轨平面斜向下的,逐渐增大的磁场,使感应电流逐渐增大,经过时间t导电棒开始运动,那么在这段时间t内,导电棒受到的摩擦力的大小(  )
A.不断增加B.不断减少C.先增大后减少D.先减少后增大

分析 在导体棒开始运动之前,穿过回路的磁通量增大,产生感应电动势和感应电流,根据楞次定律可判断MN所受的安培力的方向,由平衡条件和安培力的变化情况,判断摩擦力的变化情况.

解答 解:由题意知,磁感应强度逐渐增加,穿过回路的磁通量增大,根据楞次定律可判断MN所受的安培力的方向沿斜面向上,开始阶段,MN所受的静摩擦力沿斜面向下,则
根据平衡条件可知,mgsinθ=f+BIL,B增大,f变小;
当安培力大于重力的分力mgsinθ时,静摩擦力沿斜面向下,则mgsinθ+f=BIL,B增大,f增大;故导体棒受到的摩擦力先减小后增加.
故选:D

点评 本题是动态平衡问题,关键分析安培力的变化,由平衡条件分析摩擦力的变化.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.下列有关瞬时速度和平均速度说法正确的是(  )
A.汽车司机前面速度计上指示的数值是平均速度
B.物体在通过某点时的速度是4m/s,指的是平均速度
C.瞬时速度可以看成是极短时间内的平均速度
D.某段运动的平均速度都等于该段运动的初速度和末速度之和的一半

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,三块完全相同的水平固定在水平地面上,一个初速度为v0的子弹水平射穿第三块木板后速度恰好为零.设子弹的加速度保持恒定,求子弹依次穿过三块木块的速度之比.(子弹可视为质点)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.竖直上抛运动可以看成向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动的合运动,那么(  )
A.当这两个分运动的合位移为零时,物体达到最高点
B.当这两个分运动的合速度为零时,物体落回抛出点
C.当向上的匀速直线运动的速率大于向下的自由落体运动的速率时,物体向上运动
D.当向上的匀速直线运动的速率小于向下的自由落体运动的速率时,物体一定在抛出点之下

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.城市中的路灯经常用三角形的结构悬挂,如图为这类结构的一种简化模型,图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,当选挂的重物质量为100N时,整个装置处于静止状态,硬杆OB水平,钢索OA与OB的夹角θ=45°,钢索OA和硬杆OB的重量都可忽略不计.试求:钢索OA和硬杆OB多O点的作用力各是多大?

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9.相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.

(1)指出在运动过程中ab棒中的电流方向和cd棒受到的安培力方向;
(2)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;
(3)已知在2s内外力F做功40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(4)cd棒将做怎样的运动?求出cd棒达到最大速度所需的时间t0

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16.下列做法中,能使两个点电荷间的库仑力的大小变为原来的$\frac{1}{4}$的是(  )
A.不改变电荷间的距离,使每个电荷的电量都变为原来的一半
B.不改变电荷的带电量,使电荷间的距离变为原来的四倍
C.使一个点电荷的带电量加倍,同时使两电荷间的距离加倍
D.使两个电荷的带电量和两电荷间的距离都增大到原来的四倍

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,一个电量为+Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点,电量为-q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B点时速度最小且为v.已知静电力常量为k,点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ,AB间距离为L.则下列说法错误的是(  )
A.OB间的距离为$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$
B.从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为W=μmgL+$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv2
C.从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为W=μmgL+$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02
D.从A到B的过程中,电势能的减少量小于克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.真空中有一静电场,在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的试探正电荷,它受到的电场力为2×10-5N;把该电荷从P点移动到参考点(零电势点)时,电场力做了8×10-7J的负功.
(1)P点的场强为多大?电势为多高?
(2)若把带电量为2×10-9C的负电荷从电场中的电势为100V的Q点移到P点,电场力对该电荷做的功为多少?

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