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精英家教网如图所示,在均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻.导体棒ef垂直ab静置于导线框上且接触良好,可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都忽略不计.若给棒ef一个向右的初速度,则棒ef将(  )
A、往返运动B、匀速向右运动C、匀减速向右运动,最后停止D、减速向右运动,但不是匀减速
分析:金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势、电流,所以金属杆ef受到向左的安培力做减速运动,速度减小会造成电动势、电流减小,安培力也随之减小,所以物体做减速运动的加速度会减小,直到速度为零时金属杆静止.
解答:解:金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势、电流,
I=
E
R
=
BLv
R
此时的安培力:F=BIL=
B2L2v
R

根据牛顿第二定律:
B2L2v
R
=ma
所以物体减速的过程中加速度随着速度v的减小而减小,直到物体速度减为零,故D正确,ABC错误.
故选:D
点评:此类题目的解题关键点是能够灵活应用法拉第电磁感应定律与安培力公式,推导出适当的表达式判断物理量的变化.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在xoy平面直角坐标系第一象限内分布有垂直向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.5×10-2T,在第二象限紧贴y轴和x轴放置一对平行金属板MN(中心轴线过y轴),极板间距d=0.4m,极板与左侧电路相连接.通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压.a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀),a、b两端所加电压U=
3
3
×102V
.在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4m处有一粒子源S,沿x轴正方向连续射出比荷为
q
m
=4.0×106C/kg
,速度为vo=2.0×104m/s带正电的粒子,粒子经过y轴进入磁场后从x轴射出磁场(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用).
(1)当滑动头P在ab正中间时,求粒子射入磁场时速度的大小.
(2)当滑动头P在ab间某位置时,粒子射出极板的速度偏转角为α,试写出粒子在磁场中运动的时间与α的函数关系,并由此计算粒子在磁场中运动的最长时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?盐城三模)如图所示,在矩形区域CDNM内有沿纸面向上的匀强电场,场强的大小E=1.5×105N/C;在矩形区域MNGF内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小 B=0.2T.已知CD=MN=FG=0.6m,CM=MF=0.20m.在CD边中点O处有一放射源,沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子,粒子质 m=6.4×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场,不计粒子的重力.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)边界FG上有粒子射出磁场的范围长度;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻.导体棒ef垂直ab静置于导线框上且接触良好,可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都忽略不计.若给棒ef一个向右的初速度,则棒ef将(  )
A.往返运动
B.匀速向右运动
C.匀减速向右运动,最后停止
D.减速向右运动,但不是匀减速
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科目:高中物理 来源:2010年上海市黄浦区高考物理一模试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,在均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻.导体棒ef垂直ab静置于导线框上且接触良好,可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都忽略不计.若给棒ef一个向右的初速度,则棒ef将( )

A.往返运动
B.匀速向右运动
C.匀减速向右运动,最后停止
D.减速向右运动,但不是匀减速

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