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16.如图,MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内固定的金属框架,框架的宽度为L,电阻忽略不计.ab是一根质量为m,电阻为R的导体棒,能紧贴框架无摩擦下滑,整个框架处于垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中.导体棒ab由静止开始下落至达到最大速度所用时间为t,下落高度为h.g为重力加速度.则在下落过程中导体棒ab(  )
A.速度可能大于$\frac{mgR}{{{B^2}{L^2}}}$
B.最大加速度为g
C.最大速度小于$\frac{2h}{t}$
D.由静止开始下落至达到最大速度所用时间t小于$\frac{mR}{{{B^2}{L^2}}}$

分析 对物体受力分析,由牛顿第二定律可求得最大加速度;当物体受力平衡时,速度达最大,由平衡关系可求得最大速度.结合图象处理变加速问题.

解答 解:A、当a=0时速度最大;此时F=mg;Vmax=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$,故A错误;
B、对导体棒受力分析可知,导体棒受重力和安培力的作用;由牛顿第二定律可得:mg-F=ma,当F=0时,加速度最大,amax=g;故B正确;
C、D作出ab运动过程的υ-t图线:
ab初始加速度为g,即图线在原点的切线斜率为g.运动过程下落距离h即为图线曲线部分所包的“面积”,它介于图示“梯形面积”和“三角形面积”之间.有图形面积之间的关系可得:hh>$\frac{1}{2}{v}_{m}t$,解得:${v}_{m}<\frac{2h}{t}$,故C正确;
有图象可知,物体一直做加速度为g的匀加速运动的时间为,$t=\frac{{v}_{m}}{g}=\frac{mR}{{B}^{2}{L}^{2}}$小于图象中的时间t,故D项错误;
故选:BC

点评 本题是电磁感应与力学知识的综合,分析和计算安培力是关键,同时要抓住v-t图象的物理意义分析h与t的关系式.

练习册系列答案
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6.如图所示,在高为h的平台边缘以初速度υ0水平抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度为g.为使两球能在空中相遇,水平距离s应<v0$\sqrt{\frac{2h}{g}}$;若水平距离为s0,则υB=$\frac{h{v}_{0}}{{s}_{0}}$.

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7.如图所示,在空中同一水平线上的A、B两点分别有带正电的小球M、N,在它们连线的竖直垂直平分线上的C点固定一带负电的小球P,三个球可以看成点电荷,在库仑力和重力的作用下M、N两个球处于静止,则下列说法正确的是(  )
A.M、N两球的质量可能不同
B.M、N两球的带电荷量可能不同
C.M、N两球受到的库仑力合力的大小一定相等
D.M、N两球受到的库仑力合力的方向一定竖直向上

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.奥斯特发现电流的磁效应的这个实验中,小磁针应该放在(  )
A.南北放置的通电直导线的上方
B.东西放置的通电直导线的上方
C.南北放置的通电直导线同一水平面内的左侧
D.东西放置的通电直导线同一水平面内的右侧

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.如图,一轻质三角形支架可绕水平固定转轴O自由转动,在另二个顶角A、B各固定一个小球(可视为质点),且在竖直平面内平衡,此时BO与水平地面成30°角.已知AO⊥BO,∠ABO=37°,A球质量为2kg.则B球质量为(  )
A.$\frac{{8\sqrt{3}}}{9}$kgB.$\frac{{3\sqrt{3}}}{2}$kgC.$\frac{{8\sqrt{3}}}{3}$kgD.$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$kg

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图1,E为直流电源,G为灵敏电流计,A、B为两个圆柱形电极,P为木板,C、D为两个探针,S为开关.现用上述实验器材进行“描绘等量异种电荷产生的电场的等势线”的实验.

(1)木板P上有白纸、导电纸和复写纸,最上面的应该是导电纸;
(2)用实线代表导线将实验器材正确连接(连线不得交叉);
(3)(多选题)如果以A、B两个电极的连线为x轴,以A、B连线的中垂线为y轴,并在两个电极的连线上选取间距相等的a、b、c、d、e五个点作基准点,绘制等势线,如图2.那么这些等势线在空间的分布情况是AC
(A)关于x轴、y轴对称
(B)a、b两点间的电压为U1,b、c两点间的电压为U2,则U1<U2
(C)如果将一根探针接触c点,另一探针从电极A沿连线逐渐移动到另一电极B,灵敏电流计的读数是先变小后变大
(D)若把电源电压提高到原来的2倍,则描绘得到的等势线形状与原来相比发生改变.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

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C.B对地面的压力大小等于B的重力D.A、B物体对C在竖直向上没有弹力

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