A. | 开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为$\frac{BL{v}_{0}}{2}$ | |
B. | 通过电阻R的最大电流一定是$\frac{BL{v}_{0}}{2R}$ | |
C. | 通过电阻R的总电荷量为$\frac{mgBL}{2kR}$ | |
D. | 回路产生的总热量小于$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{4k}$ |
分析 应用E=BLv求出感应电动势,应用欧姆定律可以求出电压;
应用平衡条件可以求出最终弹簧的伸长量,然后求出通过电阻的电荷量;
应用能量守恒定律求出产生的热量.
解答 解:A、开始时金属棒切割磁感线产生的感应电动势:E=BLv0,金属棒与导轨接触点间的电压:U=IR=$\frac{E}{2R}$×R=$\frac{1}{2}$E=$\frac{BL{v}_{0}}{R}$,故A正确;
B、金属棒开始向下运动时做加速运动,当金属棒的速度最大时感应电流最大,金属棒的最大速度大于v0,最大电流大于:$\frac{BL{v}_{0}}{2R}$,故B错误;
C、最终金属棒静止,此时,由平衡条件得:mgsin30°=kx,此时弹簧的伸长量:x=$\frac{mg}{2k}$,通过R的总电荷量:q=$\frac{△Φ}{2R}$=$\frac{BLx}{2R}$=$\frac{mgBL}{4kR}$,故C错误;
D、由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$mv02+mgxsin30°=Q+$\frac{1}{2}$kx2,解得:Q=$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{8k}$<$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{4k}$,故D正确;
故选:AD.
点评 本题是一道综合题,综合考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、能量守恒定律等问题,综合性强,对学生能力的要求较高,分析清楚金属杆的运动过程是解题的前提与关键.
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 石块刚要落地时的机械能为$\frac{1}{2}$mv02+mgh | |
B. | 石块刚抛出时的重力势能为$\frac{1}{2}$mv02+mgh | |
C. | 石块从抛出后到落地的过程中机械能增加$\frac{1}{2}$mv02 | |
D. | 人对石块做的功是$\frac{1}{2}$mv02+mgh |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小环下滑过程中小环和重物组成的系统机械能守恒 | |
B. | 当小环下落d的距离到达B点时,它的速度与重物上升速度大小之比为$\sqrt{2}$ | |
C. | 小环到达B处时,重物上升的距离为d | |
D. | 重物从开始运动到上升到最高的过程中,轻绳的张力始终大于2mg |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物体与传送带间的动摩擦因数为0.75 | |
B. | 0~8s内物体位移的大小为14m | |
C. | 0~8s内物体机械能的增量为84J | |
D. | 0~8s内物体与传送带之间因摩擦而产生的热量为126J |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 力F对物体做的功为FRsin60° | B. | 力F对物体做的功为$\frac{mgR}{2}$ | ||
C. | 力F对物体做的功为$\frac{πRF}{3}$ | D. | 力F是变力,无法计算做功大小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2tanβ=tanα | |
B. | 当地的重力加速度大小为$\frac{vsinβ}{t}$ | |
C. | 从O到P速度变化量大小为v(1-sinβ) | |
D. | 从O到P小球运动的平均速度大小为$\frac{v}{2}$$\sqrt{3si{n}^{2}β+1}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若线框从图示位置由静止释放,则线框做直线运动 | |
B. | 若线框从图示位置由静止释放,则线框做曲线运动 | |
C. | 若线框沿着水平方向,自右向左在两导线间匀速移动,则线框中感应电流先沿逆时针、后沿顺时针方向 | |
D. | 若线框沿着水平方向,自右向左在两导线间匀速移动,则线框中感应电流沿顺时针方向 |
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