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如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是(      )

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A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动

B.a点电势低于b点电势

C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为满分5 manfen5.com

D.当恒力F=4N时,电阻R上消耗的最大电功率为18W

 

D 【解析】 试题分析:金属杆在匀速运动之前,水平方向受到拉力F和向左的滑动摩擦力f和安培力F安,而,安培力大小与速度大小成正比,开始阶段,拉力大于安培力,金属杆做加速运动,随着速度的增大,安培力增大,合力减小,加速度减小,故金属杆在匀速运动之前做变加速直线运动,A错误;根据楞次定律判断得知,流过电阻R的电流方向为,a的电势高于b,B错误;当金属杆匀速运动时,则有,得:,根据图象乙,由数学知识得: 当时,,代入上式得: ① 当时,,代入上式得: ② 解得:,C错误;当恒力时,由图知,电阻R上消耗的最大电功率为:,D正确;故选D。 【名师点睛】首先明确电路,发生电磁感应现象的部分是电源,其余为外电路,要抓住导体棒的受力情况,运动情况的动态分析,即导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住时,速度v达最大值的特点;再根据图象中v和F的对应关系及稳定时的能量转化情况可得R上消耗的最大电功率。 考点:电磁感应现象的综合应用。  
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考点分析:
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如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径。一带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v、方向与ab成30°角时,恰好从b点飞出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t;若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为

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A.满分5 manfen5.com          B. 满分5 manfen5.com          C.满分5 manfen5.com          D.满分5 manfen5.com

 

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如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示。则(       )

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A.a一定带正电,b一定带负电

B.a的速度将减少,b的速度将增加

C.a的加速度将减小,b的加速度将增加

D.运动过程中b的电势能减少,a的电势能增加

 

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如图所示为沿水平方向的匀强电场的三条电场线,竖直平面内位于同一个圆周上两点A、B,A点在圆周上和圆心同一高度的一点,B点为圆周上的最高点。在A点的粒子源以相同大小的初速度V0在竖直面内沿各个方向发射带正电的同种粒子(不计粒子的重力),竖直向上发射的粒子恰好经过B点,则经过圆周上各点的粒子的最大速度大小为

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满分5 manfen5.comA. 4V0        B. 3V0         C. 满分5 manfen5.com          D. 2V0

 

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有一种磁强计用于测定地磁场的磁感应强度,原理如图所示。电路有一段金属导体,它的横截面是宽a、高b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向电流I.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e,金属导电过程中,自由电子所做的定向移动可视为匀速运动.两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触,用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为:

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A. 满分5 manfen5.com,M负、N正             B. 满分5 manfen5.com,M正、N负

C. 满分5 manfen5.com,M正、N负             D. 满分5 manfen5.com,M负、N正

 

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如图所示,A.B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其电阻不计,下列说法正确的是

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A.S闭合瞬间,A先亮

B.S闭合瞬间,A.B同时亮

C.S断开瞬间,B逐渐熄灭

D.S断开瞬间,A闪亮以下,然后逐渐熄灭

 

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