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如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑金属导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻不计,滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一质量为m的物块相连,拉滑杆的绳处于水平拉直状态.现若从静止开始释放物块,用I表示回路中的感应电流,g表示重力加速度,则在物块下落过程中物块的速度可能(  )
分析:从静止开始释放物块,滑杆MN切割磁感线产生感应电流,受到安培力作用,物块和滑杆先做加速运动,后做匀速运动,根据平衡条件求出匀速运动时的速度,物块的速度小于等于该速度.物块匀速下降时,重力的功率等于电功率,在加速运动的过程中,重力的功率则大于电功率,由功率关系也可以 研究速度与
I2R
mg
的关系.
解答:解:从静止开始释放物块,物块和滑杆先做加速运动,后做匀速运动.
当物块和滑杆做加速运动时,物块的重力大于安培力,则有:
mg>
B2l2v
R
,得:v<
mgR
B2l2

又在此过程中,物块的重力势能转化为物块和滑杆的动能和电路的电能,则有
mgv>I2R,得 v>
I2R
mg
当两者做匀速运动时,则有:
mg=
B2l2v
R
,则v=
mgR
B2l2

又由物块的重力势能转化为电能,则有:mgv=I2R,v=
I2R
mg
.故ABD正确,C错误.
故选ABD
点评:本题从力和能两个角度研究电磁感应现象.从能量的角度,要分析能量转化的去向,搞清重力势能与电能的关系是关键.
练习册系列答案
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2m2gR2
(Bl)4
,用g表示重力加速度,则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中(  )

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某同学查资料得知:弹簧的弹性势能仅与弹簧的劲度系数和形变量有关,并且与形变量的平方成正比.为了检验此结论的正确性,他设计了如下实验:
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(c)然后突然撤去外力,小钢球沿水平方向弹出落在地面上,记录小钢球的落地位置.
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(e)多次改变弹簧的压缩量x的数值x1、x2、x3、…,重复以上步骤,测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3、…
请你回答下列问题:
(1)在实验中,“保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小钢球的平均落点”的目的是为了减小
 
(填“系统误差”或“偶然误差”).
(2)若要测量小钢球的水平射程s,除图中画出的器材以外,还必须选取的实验器材是
 
.(填写器材代号)
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.根据弹簧形变量x与小钢球水平射程s的s-x图象,推断出弹簧的弹性势能EP与x2成正比理由是
 
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