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如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q,则 (    )

A.初始时刻棒所受的安培力大小为
B.当棒再一次回到初始位置时,AB间电阻的热功率为
C.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-2Q
D.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-6Q

AC

解析试题分析:导体棒运动切割磁感线产生感应电动势,MN相当于电源,而AB和CD之间的电阻相当于外电路,为并联关系,由于导体棒电阻不计,所以电路总电阻为,初始导体棒以速度向左切割磁感线,感应电动势,干路电流,导体棒受到的安培力,选项A对。当棒再一次回到初始位置时,由于部分动能转化为电能,所以速度小于,电流小于,AB间电阻的电流小于即小于,热功率小于,选项B错。当棒第一次到达最右端时,AB间R上产生的焦耳热为Q,则对导体棒安培力做功为,动能变为0,根据功能关系有,所以弹簧具有的弹性势能,选项C对D错。
考点:电磁感应 安培力做功 功能关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,MN右侧一正三角形匀强磁场区域,上边界与MN垂直.现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框,垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中感应电流随时间变化的图象可能是 (取逆时针电流为正)( )

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是

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如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜丝圈,线圈均与传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,线圈进入磁场前等间距排列,穿过磁场后根据线圈间距,就能够检测出不合格线圈,下列分析和判断正确的是(    )

A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动 
B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动 
C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈 
D.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈 

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环,闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复实验,线圈上的套环均未动,对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是

A.线圈接在了直流电源上
B.电源电压过高
C.直流电源的正负极接反了
D.所用套环的材料与老师的不同

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如图所示是一种延时开关,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则

A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用
B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用
C.如果断开B线圈的开关S 2,无延时作用
D.如果断开B线圈的开关S 2,延时将变长

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,间距为L,电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m,电阻也为R的金属棒,金属棒与轨道接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是(  )

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
C.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D.整个过程中金属棒克服安培力做功为

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所不,一由均匀电阻丝折成的正方形闭合线框abcd,置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,线框bc边与磁场左.右边界平行。若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左.右边界匀速拉出至全部离开磁场,在此过程中(     )

A.流过ab边的电流方向相反
B.ab边所受安培力的大小相等
C.线框中产生的焦耳热相等
D.通过电阻丝某横截面的电荷量相等

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

边长为a的闭合金属正三角形框架,左边竖直且与磁场右边界平行,完全处于垂直于框架平面向里的匀强磁场中.现把框架匀速水平向右拉出磁场,如图所示,则下列图象与这一过程相符合的是(  ).

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