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如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连。匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置以平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置。已知ab与a′b′之间的距离为s;导体棒电阻的阻值也为R,与导轨之间的动摩擦因数为。则(     )

A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为

B.上滑到a′b′过程中电流做功发出的热量

C.上滑到a′b′过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为

D.上滑到a′b′过程中导体棒机械能减小量为

 

BCD

解析:由楞次定律可判断安培力沿斜面向下,当导体棒速度最大时,电流最大,安培力最大,所以一开始时安培力最大,F=BIL,,最大的安培力为,A错;上滑到最高点由能量守恒可得,B对;由动能定理可知C对;上滑到最高点动能减小,重力势能减小mgh,机械能减小量为,D对;

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,倾角为θ=30°,宽度为L=1m的足够长的U型平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T且范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的导棒ab由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直).当金属导棒ab移动s=2.8m时,获得稳定速度.在此过程中金属导棒产生的热量为Q=5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦,g取10m/s2).
问:(1)导棒达到的稳定速度是多少?
(2)导棒从静止达到稳定速度时所需时间是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面位置)(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?南通模拟)如图所示,左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L,左导轨与水平面夹30°角,右导轨与水平面夹60°角,左右导轨上端用导线连接.导轨空间内存在匀强磁场,左边的导轨处在方向沿左导轨平面斜向下,磁感应强度大小为B的磁场中.右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上,磁感应强度大小也为B的磁场中.质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上,已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ=
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,回路电阻恒为R,若同时无初速释放两导杆,发现cd沿右导轨下滑s距离时,ab杆才开始运动.(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
(1)试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度v=?
(2)以上过程中,回路中共产生多少焦耳热?
(3)cd棒的最终速度为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5m,足够长,导轨平面与水平 面的夹角θ=30°,导体棒ab质量m0=0.2kg,垂直放在导轨P,Q上。匀强磁场磁感应 强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上。导轨P、Q与导体棒ab、电阻R1电阻 R2组成闭合回路。水平放置的平行金属板M、N接在R2两端,M、N之间的电场可视为匀强电场。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不计导轨和导 体棒电阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下滑时速度v的大小?

(2)当导体棒沿导轨匀速下滑时,一荷质比为4x106CVkg的带正电微粒以初速度V0从M、N的正中间水平向右射入,打在极板上的速度与水平方向成60°角,不计微粒重力,求v0的大小?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5m,足够长,导轨平面与水平 面的夹角θ=30°,导体棒ab质量m0=0.2kg,垂直放在导轨P,Q上。匀强磁场磁感应 强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上。导轨P、Q与导体棒ab、电阻R1电阻 R2组成闭合回路。水平放置的平行金属板M、N接在R2两端,M、N之间的电场可视为匀强电场。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不计导轨和导 体棒电阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下滑时速度v的大小?

(2)当导体棒沿导轨匀速下滑时,一荷质比为4x106CVkg的带正电微粒以初速度V0从M、N的正中间水平向右射入,打在极板上的速度与水平方向成60°角,不计微粒重力,求v0的大小?

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