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【题目】如图所示,两相距l的平行金属导轨与水平面间的夹角为θ,与阻值为R的定值电阻相连,导轨电阻不计,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的导体棒垂直于轨道且与两轨道接触良好,从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动,最远到达ab的位置。上滑的整个过程中流过电阻R的电荷量为q,导体棒接入电路的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。则

A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为

B. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为

C. 上滑过程中电流做功产生的热量为

D. 导体棒上滑过程中损失的机械能为

【答案】AD

【解析】根据E=BLv可知,速度最大时感应电动势最大,电流和安培力也最大,所以初始时刻的安培力最大,根据F=BIL、I可得:F=,A正确;根据动能定理可得-W-Wf-WG=0-mv2,所以上滑过程中导体棒克服安培力做的功为W=mv2-Wf-WGmv2,B错误;设上滑过程中的位移为x,根据电荷量的经验公式可得:,解得:x=
克服摩擦力和重力做的总功为:W=(μmgcosθ+mgsinθ)x=(μmgcosθ+mgsinθ) ,根据能量守恒定律可得产生的焦耳热为Q=mv2mgcosθ+mgsinθ) ,C错误;设初位置为零势能面,开始的机械能为mv2,末状态的机械能为mgsinθxsinθ,所以导体棒上滑过程中损失的机械能为mv2sinθ,D正确.故选AD.

练习册系列答案
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【题目】关于原子结构的认识.下列说法不正确的是

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【题目】如图所示,蹄形磁体用悬线悬于O点,在磁体的正下方有一水平放置的长直导线,当导线通以由左向右的电流时,蹄形磁体的运动情况将是( )

A.静止不动
B.向纸外运动
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D.N极向纸内转动,S级向纸外转动

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【题目】如图所示,两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈,可以绕通过公共的轴线xx′自由转动,分别通以相等的电流,设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B,当两线圈转动而达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是( )

A.B
B.1.414B
C.2B
D.0

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【题目】一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上.设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2 . 则有( )

A.v1=v2
B.v1>v2
C.s1=s2
D.t1<t2

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【题目】水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

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【题目】甲球的重力是乙球的5倍,甲乙分别从高H处、3H处同时自由落下(H足够大),不计空气阻力,下列说法正确的是:

A. 同一时刻甲的速度比乙大

B. 下落2m时,甲、乙球的速度相同

C. 下落过程中甲的加速度是乙的5倍

D. 在自由下落的全过程中,两球的平均速度大小相等

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【题目】如图所示,厚度d0.45m的长板静止在粗糙水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数μ10.1.在离长板左端B点的距离L0.5m处静止放置一个小滑块(可看成质点),小滑块与长板间的动摩擦因数20.2.已知长板的质量M2kg,滑块的质量m1kg,取重力加速度g10m/s2.现对长板施加一个水平向右的恒力F(大小未知).

(1)若要将长板从小滑块下抽出,求恒力F应满足的条件;

(2)F117N,分别求滑块与长板分离时的速度大小;

(3)(2)问中,求从长板开始运动到滑块落地前瞬间的整个过程中,滑块、长板和水平地面组成的系统因摩擦产生的热量.

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【题目】(附加题)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力).

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