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精英家教網如圖所示,兩豎直放置的足夠長的平行光滑導軌與電阻R連接后處于垂直于導軌平面的勻強磁場中,金屬桿ab與導軌接觸良好并可沿導軌滑動,金屬桿的電阻恒定,導軌的電阻忽略不計,閉合開關S,讓ab桿由靜止下滑開始計時,金屬桿ab的速度v、桿中的電流I、加速度a、桿所受安培力F隨時間t的關系圖象如下,則正確的是(  )
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分析:金屬桿在下滑過程中,受到重力和安培力作用,分析安培力與重力大小關系,根據安培力大小與速度大小成正比,分析金屬桿的加速度變化,確定金屬桿的運動情況.
解答:解:從S閉合開始計時,金屬桿受到豎直向下的重力和豎直向上的安培力作用,由于重力大于安培力,桿做加速運動,產生的電動勢:E=BLv,故速度增大時,電動勢就隨之增大;桿受到的安培力:F=BIL=
B2L2v
R
隨速度的增大而增大;桿受到的合外力:ma=mg-F隨速度的增大而減小,所以桿做加速度減小的加速運動,直到加速度為0,開始做勻速運動.
A、C:桿做加速度減小的加速運動,直到加速度為0,開始做勻速運動,速度保持不變.故A錯誤,C錯誤;
B:感應電流I=
E
R
=
BLv
R
,故電流的變化與速度v的變化一致,桿做加速度減小的加速運動,直到加速度為0,速度保持不變.故B正確.
D:安培力F=BIL=
B2L2v
R
桿做加速度減小的加速運動,直到加速度為0,速度保持不變.安培力的變化與速度v的變化一致,故D正確.
故選:BD
點評:本題是電磁感應的動態變化分析,分析方法可以和機車啟動的動態變化過程進行類比解答.屬于基礎題目.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩豎直放置的平行光滑導軌處于垂直于導軌平面的勻強磁場中,金屬桿ab可沿導軌滑動,原先S斷開,讓ab桿由靜止下滑,一段時間后閉合S,則從S閉合開始計時,ab桿的運動速度v隨時間t的圖象不可能是下圖中的(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩豎直放置的平行光滑導軌處于垂直于導軌平面的勻強磁場中,金屬桿ab與導軌接觸良好并可沿導軌滑動,最初S斷開.現讓ab桿由靜止開始下滑,經一段時間后閉合S,則從S閉合開始計時,ab桿的速度v隨時間t的關系圖可能是1-10-6圖中的哪一個(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩豎直放置的足夠長的平行光滑導軌與電阻R連接后處于垂直于導軌平面的勻強磁場中,金屬桿.ab與導軌接觸良好并可沿導軌滑動,金屬桿的電阻恒定,導軌的電阻忽略不計,最初開關S 斷開,讓ab桿由靜止開始下滑,經一段時間后閉合S.則從S閉合開始計時,金屬桿ab的速度v、加速度a、桿中的電流I、金屬桿所受安培力,隨時間t變化的關系圖象如下圖所示,其中不可能發生的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,兩豎直放置的平行光滑導軌相距0.2m,其電阻不計,處于水平向里的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度為0.5T.導體棒ab與cd的電阻均為0.1Ω,質量均為0.01kg  現用豎直向上的力拉ab棒,使之勻速向上運動,此時cd棒恰好靜止.已知棒與導軌始終接觸良好,導軌足夠長,g取1Om/s2,則(  )
A、ab棒向上運動的速度為2m/sB、ab棒受到的拉力大小為0.2NC、在2s時間內,拉力做功為0.4JD、在2s時間內,ab棒上產生的焦耳熱為O.4J

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