A. | 金属棒在导轨上做匀减速运动 | |
B. | 整个过程中电阻R上产生的焦耳热为$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{2}$ | |
C. | 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为$\frac{2qR}{BL}$ | |
D. | 整个过程中金属棒克服安培力做功为$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{2}$ |
分析 对金属棒进行受力分析,求出金属棒受到的合外力,然后判断金属棒的运动性质;
由动能定理求出克服安培力所做的功;
求出感应电荷量的表达式,然后求出金属棒的位移;
由能量守恒定律和串联电路的特点求出电阻R上产生的焦耳热.
解答 解:金属棒在整个运动过程中,受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,这两个力合力为零,受到水平向左的安培力,金属棒受到的合力为安培力;
A、金属棒受到的安培力F=BIL=BL$\frac{E}{2R}$=BL$\frac{BL{v}_{0}}{2R}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{2R}$,金属棒受到安培力作用而做减速运动,速度v不断减小,安培力不断减小,加速度不断减小,故金属棒做加速度逐渐减小的变减速运动,故A错误;
B、克服安培力做功把金属棒的动能转化为焦耳热,由于金属棒电阻与电阻串联在电路中,且阻值相等,则电阻R上产生的焦耳热Q=$\frac{1}{2}$W安=$\frac{1}{4}$mv02,故B错误;
C、整个过程中感应电荷量q=I△t=$\frac{E}{2R}$△t,又E=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{BLs}{△t}$,
联立得:q=$\frac{BLs}{2R}$
故金属棒的位移s=$\frac{2qR}{BL}$,故C正确;
D、整个过程中由动能定理可得:-W安=0-$\frac{1}{2}$mv02,金属棒克服安培力做功为W安=$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{2}$,故D正确;
故选:CD.
点评 金属棒在运动过程中克服安培力做功,把金属棒的动能转化为焦耳热,在此过程中金属棒做加速度减小的减速运动;对棒进行受力分析、熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、动能定理等正确解题
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 线速度v与角速度ω不变 | B. | 质点的动能Ek一定不变 | ||
C. | 合外力F合与加速度a不变 | D. | 质点的机械能E一定不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | a粒子动能最大 | |
B. | c粒子速率最大 | |
C. | a粒子在磁场中运动时间最长 | |
D. | 它们做圆周运动的周期关系有Ta<Tb<Tc |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 此时P、Q两点运动方向相同 | |
B. | 再经过0.5s质点N刚好在(-5m,20cm)位置 | |
C. | 能与该波发生干涉的横波的频率一定为3HZ | |
D. | 波的频率与振源的振动频率相同 | |
E. | 再经过0.6s质点P传到N点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 质点从M到N过程中速度大小保持不变 | |
B. | 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同 | |
C. | 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,方向相同 | |
D. | 质点在MN间的运动是加速运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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