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如圖所示,電阻不計的豎直光滑金屬軌道PMNQ,其PMN部分是半徑為的1/4圓弧,NQ部分水平且足夠長,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于PMNQ平面指向紙里.一粗細均勻的金屬桿質量為,電阻為R,長為,從圖示位置由靜止釋放,若當地的重力加速度為,金屬桿與軌道始終保持良好接觸,則

A.桿下滑過程機械能守恒
B.桿最終不可能沿NQ勻速運動
C.桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過程中產生的電能等于
D.桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過程中,通過桿的電荷量等于

D

解析試題分析:桿在下滑過程中,桿與金屬導軌組成閉合回路,磁通量在改變,會產生感應電流,桿將受到安培力作用,則桿的機械能不守恒;故A錯誤.桿最終沿水平面時,不產生感應電流,不受安培力作用而做勻速運動.故B錯誤.桿從釋放到滑至水平軌道過程,重力勢能減小,產生的電能和棒的動能,由能量守恒定律得知:桿上產生的電能小于;故C錯誤.桿與金屬導軌組成閉合回路磁通量的變化量為,根據推論,得到通過桿的電量為;故D正確.故選D.
考點:本題考查了導體切割磁感線時的感應電動勢、楞次定律、能量守恒定律.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,邊長為2l的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個邊長為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直,導線框的一條對角線和虛線框的一條對角線恰好在同一直線上.從t=0開始,使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向移動進入磁場,直到整個導線框離開磁場區域.用I表示導線框中的感應電流(以逆時針方向為正).則下列表示I-t關系的圖線中,正確的是:(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列說法正確的是( )

A.穿過線圈的磁通量為零時,感應電動勢一定為零
B.日光燈發出柔和的白光是涂在壁上的熒光粉在紫光照射下發出的可見光
C.一阻礙個線圈的電流均勻增大,這個線圈的自感系數、自感電動勢都不變
D.容抗的大小跟電容有關,電容越大,容抗越大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列關于楞次定律的說法正確的是(    )

A.感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量變化
B.感應電流的磁場總是阻止引起感應電流的磁通量變化
C.感應電流的磁場總是與引起感應電流的磁場相反
D.感應電流的磁場方向也可能與引起感應電流的磁場方向一致

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈,線圈等距離排列,且與傳送帶以相同的速度勻速運動.為了檢測出個別未閉合的不合格線圈,讓傳送帶通過一固定勻強磁場區域,磁場方向垂直于傳送帶運動方向,根據穿過磁場后線圈間的距離,就能夠檢測出不合格線圈.通過觀察圖形,判斷下列說法正確的是

A.若線圈閉合,進入磁場時,線圈中感應電流方向從上向下看為逆時針
B.若線圈閉合,傳送帶以較大速度勻速運動時,磁場對線圈的作用力增大
C.從圖中可以看出,第2個線圈是不合格線圈
D.從圖中可以看出,第3個線圈是不合格線圈

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,固定著兩根水平金屬導軌ab和cd,導軌平面與磁場方向垂直,導軌間距離為L,在導軌左端a、c間連接一個阻值為R的電阻,導軌電阻可忽略不計。在導軌上垂直導軌放置一根金屬棒MN,其電阻為r,用外力拉著金屬棒向右勻速運動,速度大小為v。已知金屬棒MN與導軌接觸良好,且運動過程中始終與導軌垂直。則在金屬棒MN運動的過程中

A.金屬棒MN中的電流方向為由M到N  
B.電阻R兩端的電壓為BLv
C.金屬棒MN受到的安培力大小為
D.電阻R產生焦耳熱的功率為

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,將一條形磁鐵N極向下插入一閉合的螺線管中的過程,螺線管中產生感應電流,則下列說法正確的是(  )

A.螺線管的下端是N極
B.螺線管的上端是N極
C.流過電流表的電流是由上向下
D.流過電流表的電流是由下向上

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,矩形閉合線框在勻強磁場上方,由不同高度靜止釋放,用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻。線框下落過程形狀不變,ab邊始終保持與磁場水平邊界OO’平行,線框平面與磁場方向垂直。設OO’下方磁場磁場區域足夠大,不計空氣影響,則下列哪一個圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規律

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,邊長為L的正方形線框,從圖示位置開始沿光滑斜面向下滑動,中途穿過垂直紙面向里、有理想邊界的勻強磁場區域.磁場的寬度大于L,以i表示導線框中的感應電流,從線框剛進入磁場開始計時,取逆時針方向為電流正方向,以下i-t關系圖象,可能正確的是(  )

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