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1.如图所示,足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L,导轨间连有定值电阻R,框架平面与水平面之间的夹角为θ,不计导体框架的电阻.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面向上,磁感应强度大小为B.导体棒ab的质量为m,电阻不计,垂直放在导轨上并由静止释放,重力加速度为g,则(  )
A.导体棒b端的电势高于a
B.当导体棒达到最大速度v,ab所受安培力为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}V}{R}$sinθ
C.导体棒的最大速度为$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.整个加速过程中的平均速度大于$\frac{mgRsinθ}{2{B}^{2}{L}^{2}}$

分析 根据右手定则判断电势的高低.当导体棒达到最大速度时做匀速运动,根据平衡条件和安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$求解最大速度.导体棒做加速度减小的变加速运动,结合匀变速运动的平均速度公式$\overline{v}$=$\frac{{v}_{0}+v}{2}$分析D项.

解答 解:A、根据右手定则知,ab中感应电流方向由b→a,a相当于电源正极,电势较高,故A错误.
B、当导体棒达到最大速度v,感应电动势为 E=BLv,感应电流为 I=$\frac{E}{R}$,ab所受的安培力大小为 F=BIL,联立解得F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,故B错误.
C、当导体棒达到最大速度时做匀速运动,根据平衡条件得:mgsinθ=F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,可得 v=$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$,故C正确.
D、若导体棒做匀加速运动时,平均速度等于$\frac{v}{2}$=$\frac{mgRsinθ}{2{B}^{2}{L}^{2}}$,而实际上导体棒做加速度减小的变加速运动,由v-t图象知,变加速运动的位移大于匀加速运动的位移,平均平均速度也大于匀加速运动的平均速度,所以整个加速过程中的平均速度大于$\frac{mgRsinθ}{2{B}^{2}{L}^{2}}$,故D正确.
故选:CD.

点评 解决本题的关键要明确导体棒的运动过程,再对金属棒正确受力分析,应用安培力公式、功率公式和平衡条件等知识,即可正确解答.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.下列叙述中符合物理学史实的是(  )
A.麦克斯韦预言了电磁波,奥斯特发现了电磁感应现象
B.伽利略通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论
C.库仑通过对电荷间相互作用的研究提出了库仑定律,并测定了元电荷的数值
D.牛顿发现了行星的运动规律,总结出了万有引力定律,并计算出引力常量G的值

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径变为原来的四分之一,若收缩时质量不变,则与收缩前相比(  )
A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍
B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍
C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍
D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.某同学在用万用表研究光敏电阻特性的实验中,进行了如下步骤:

a、首先将万用表的选择开关旋转到Ω×100档,断开表笔,观察表头,发现指针并未指示在左侧∞Ω处.此时他应该调节A,使指针指示到左侧∞Ω处.
b、接下去他将两表笔短接,再次观察表头,发现指针并未指示在右侧0Ω处,此时他应该调节C,使指针指示到右侧0Ω处.
c、接下去他将两表笔接触光敏电阻的两端如(图2)所示,则他读出的读数小于光敏电阻此时实际的阻值(填等于、大于或小于).
d、在测量途中,突然教室的灯熄灭了,图3所示为灯熄灭前与熄灭后的指针指示,则B(填A或B)是灯熄灭后的读数.
e、在实验完成后,他将仪器整理好后打算离开实验室,此时万用表的状态如(图4)所示,则还需要将选择开关旋转到交流电压的最高档.

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16.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法(  )
①点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④太空的空间站在绕地球匀速转动.
A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.因为空间站绕地球匀速转动,所以加速度为零

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6.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示,已知波向x轴正方向传播,则x=3cm处的质点在t=0时刻的振动沿y轴正方向,该波的最大周期是0.08秒.

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13.如图所示,某人通过定滑轮将一重物提升.第一次,此人竖直向下拉绳(甲图),使物体匀速上升高度h,该过程人对物体做功为W.第二次,此人拉着绳从定滑轮正下方以速度v匀速向左运动(乙图),使物体上升相同的高度,此时绳子与水平方向的夹角为θ,已知重力加速度为g.则第二次人对物体做的功为(  )
A.W+$\frac{{W{v^2}{{sin}^2}θ}}{2gh}$B.W+$\frac{{W{v^2}{{cos}^2}θ}}{2gh}$C.WD.W-$\frac{{W{v^2}{{cos}^2}θ}}{2gh}$

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