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如图所示,两根竖直放置的光滑平行导轨,其一部分处于方向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中,一根金属杆MN保持水平沿导轨滑下,导轨电阻不计.当金属杆MN进入磁场区后,其速度图线可能的是(  )
分析:根根据E=BLv,结合闭合电路欧姆定律求出通过电阻的电流大小,F=BIL得到安培力的大小.对金属杆受力分析,运用牛顿第二定律求出金属杆的加速度,从而根据加速度变化,来确定结果.
解答:解:A、棒在进入磁场前做自由下落,当刚进入磁场的速度,产生感应电流对应的安培力刚好等于重力,则接着做匀速直线运动,故A正确;
B、当刚进入磁场的速度,产生感应电流对应的安培力大于重力,则根据牛顿第二定律,则有做减速运动,因速度减小,导致安培力减小,从而使加速度也减小,因此做加速度减小的减速运动,故B正确;
C、当刚进入磁场时,产生感应电流对应的安培力小于重力时,则由牛顿第二定律,则做加速运动,因速度增加,导致安培力增大,根据牛顿第二定律,则加速度减小,则做加速度减小的加速运动,直到等于重力时,开始做匀速直线运动,故CD错误;
故选:AB.
点评:考查棒切割磁感应线产生感应电流,从而受到安培力作用,根据牛顿第二定律,结合运动与力的关系来分析.注意此处安培力与速度有关系,从而导致加速度在变化.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?青岛二模)如图所示,两根相距为L的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计;一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ,棒与导轨的接触电阻不计.导轨左端连有阻值为2R的电阻.轨道平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场(a>b),磁感应强度为B.金属棒初始位于OO′处,与第一段磁场相距2a.求:
(1)若金属棒有向右的初速度v0,为使金属棒保持v0的速度一直向右穿过各磁场,需对金属棒施加水平向右的拉力.求金属棒不在磁场中时受到的拉力F1,和在磁场中时受到的拉力F2的大小;
(2)在(1)的情况下,求金属棒从OO′开始运动到刚离开第n段磁场过程中,拉力所做的功;
(3)若金属棒初速度为零,现对其施以水平向右的恒定拉力F,使棒进入各磁场的速度都相同,求金属棒从OO′开始运动到刚离开第n段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,整个导轨处在一个竖直向上的匀强磁场中,电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上静止,轨道的摩擦和电阻不计,要使ab杆静止,磁感应强度应多大?(设金属杆的质量为m)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根相距为L的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计,一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为?,棒与导轨的接触电阻不计,导轨左端连有阻值为2R的电阻. 有n段竖直向下宽度为a的匀强磁场,且磁感应强度为B,相邻磁场区的间距为b(a>b).金属棒初始位于OO′处,与第一段磁场相距2a.若金属棒初速为零,现对棒施以水平向右的恒定拉力F,使棒穿过各段磁场,发现金属棒穿过各宽为b的非磁场区域的时间相同.
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求(1)金属棒进入第一段磁场时的速度和此时磁场对金属棒的作用力.
(2)在金属棒从进入第一段磁场到从第n段磁场穿出的过程中,导轨左端电阻上产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd,表面光滑,处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒PQ垂直于导轨放在上面,以速度υ向右匀速运动,欲使棒PQ停下来,下面的措施可行的是(导轨足够长,棒PQ有电阻)(  )
A、在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B、在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的多的金属棒C、将导轨的a、c两端用导线连接起来D、将导轨的a、c两端和b、d两端分别用导线连接起来

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根互相平行的光滑金属导轨相距为d,所在的平面倾角为θ,导轨上放着一根长为l、质量为m的金属棒ab,ab棒与导轨平面和水平面的交线平行.在整个空间存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,金属棒ab在磁场中始终处于静止状态,则金属棒ab中的电流大小为
 
.其方向
 
(填“由a到b”或“由b到a”)

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