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如图所示,在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨(电阻不计),导轨间距为L,导轨左端连接一个阻值为 R的电阻,质量为m的金属棒(电阻不计)放在导轨上,金属棒与导轨垂直且与导轨接触良好.整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,现用水平恒力F把金属棒从静止开始向右拉动,在拉动的过程中,下列说法错误的是(  )
分析:导体棒在拉力和安培力作用下运动,当拉力等于安培力时,速度达到最大,结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力大小公式求出最大速度的大小.根据能量守恒分析恒力做功与电能和动能的关系.
解答:解:A、当恒力与安培力相等时,金属棒的速度最大,根据F=BIL=
B2L2v
R
得,最大速度为:
v=
FR
B2L2
.故A正确.
B、根据动能定理得,恒力F与安培力做功之和等于金属棒动能的变化量.故B错误.
C、根据动能定理得,WF-WA=△Ek,则WF=WA+△Ek,即恒力F做的功等于克服安培力做功与金属棒获得的动能之和.故C正确.
D、根据能量守恒定律得,恒力F做的功等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和.故D正确.
本题选错误的,故选:B.
点评:本题考查了电磁感应与力学和能量的综合,知道拉力与安培力相等时,速度最大.
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,在水平绝缘光滑的实验平台上放置一正方形线框abcd,线框边的边长l=1m,线框的质量m=2kg,电阻R=0.1Ω.线框通过绝缘细线与重物相连,重物质量M=3kg,平台上ef线(ef∥gh)的右方有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh线的距离s=6m,(取g=10m/s2),求:
(1)线框进入磁场前重物M的加速度;
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)线框由静止开始到ab运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热;
(4)ab边运动到gh处的速度v’和ab边由静止开始运动到运动到gh线所用的时间t.

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如图所示,在水平绝缘轨道上静置一质量为M、带电荷量为+q的小木块,一颗质量为m的子弹以某一初速度υ0水平向右射入小木块内,并在极短时间内和小木块一起向右运动,经过一段距离为L、动摩擦因数为μ的水平轨道后,进入方向竖直向上的匀强电场,然后在电场中运动.电场区域是一边长为L的正方形,其下边沿与水平轨道相切,场强大小为E=
2(M+m)gq
.若要使小木块和子弹恰好从图中P点飞出电场,子弹的初速度υ0是多少?(木块和子弹均可以看成质点)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?浙江一模)如图所示,在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨(电阻不计),导轨间距为L,导轨左端连接一个阻值为R的电阻,质量为m、电阻为r的金属棒放在导轨上,金属棒与导轨垂直且与导轨接触良好.整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,现用水平恒力F把金属棒从静止开始向右拉动,在拉动的过程中,下列说法正确的是(  )

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如图所示,在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨(电阻不计),导轨左端连接一个阻值为R的电阻,质量为m的金属棒(电阻不计)放在导轨上,金属棒与导轨垂直且与导轨接触良好.整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,在用水平恒力F把金属棒从静止开始向右拉动的过程中,下列说法正确的是

A.恒力F与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和

B.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和

C.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能之和

D.恒力F做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和

 

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