分析 (1)根据平衡求出ab棒达到最大时ab棒所受的安培力,抓住ab棒和cd棒所受的安培力大小相等,结合共点力平衡求出cd棒所受的摩擦力.
(2)根据能量守恒定律求出ab棒达到最大速度时,回路中产生的总热量.
解答 解:(1)当ab棒做匀速运动时,根据平衡有:msinθ=FA,
ab棒所受的安培力方向沿导轨向上,由于cd棒中的电流方向与ab棒的电流方向相反,可知cd棒所受的安培力沿导轨向下,
对cd棒分析,根据平衡有:f=Mgsinθ+FA=(M+m)gsinθ.
(2)根据能量守恒定律得,$mgssinθ=Q+\frac{1}{2}m{{v}_{m}}^{2}$,
对ab棒,有:$mgsinθ=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R}$,
联立解得Q=mgs•sinθ-$\frac{2{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}si{n}^{2}θ}{{B}^{4}{L}^{4}}$.
答:(1)当ab棒达到最大速度后,cd棒受到的摩擦力为(M+m)gsinθ.
(2)ab与cd棒上产生的总热量为mgs•sinθ-$\frac{2{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}si{n}^{2}θ}{{B}^{4}{L}^{4}}$.
点评 本题考查了电磁感应与力学和能量的综合运用,掌握安培力的经验表达式${F}_{A}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,并能灵活运用.
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 如果小球与管道间无摩擦,在D点处,管道的左侧会受到小球的压力 | |
B. | 如果小球与管道间无摩擦,小球一定能从E点射出 | |
C. | 如果小球与管道间有摩擦,且小球能运动到C点,C点处管道对小球的作用力可能为零 | |
D. | 如果小球与管道间有摩擦,小球一定不可能从E点射出 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球在最高点的最小速率为零 | |
B. | 小球在最高点的最小速率为$\sqrt{gr}$ | |
C. | 小球通过最高点时一定对环的内壁有压力 | |
D. | 小球通过最低点时一定对环的外壁有压力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | PQ 中电流先减小后增大 | B. | PQ 两端电压先减小后增大 | ||
C. | PQ 上拉力的功率先减小后增大 | D. | 线框消耗的电功率先减小后增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 一定落在中央亮纹处 | B. | 一定落在亮纹处 | ||
C. | 可能落在亮纹处 | D. | 落在中央亮纹处的可能性最小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 只调节电阻R2,当P2向下端移动时,电阻R1消耗的电功率不变 | |
B. | 只调节电阻R2,当P2向下端移动时,带电微粒向下运动 | |
C. | 只调节电阻R,当P1向右端移动时,电阻R1消耗的电功率变小 | |
D. | 只调节电阻R,当P1向右端移动时,带电微粒向下运动 |
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