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两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37°,质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是

A.ab杆所受拉力F的大小为mgtan37°
B.回路中电流为
C.回路中电流的总功率为mgv sin37°
D.m与v大小的关系为m=

AD

解析试题分析:ab棒切割磁感线产生感应电流,由右手定则知方向由a至b,在cd棒中由d至c,cd棒受力如图:

cd棒受安培力F=ILB=mgtan37°,回路电流I=,ab棒所示安培力与cd棒相同,因ab棒匀速,拉力也等于安培力,又根据功能关系,拉力的功率即为电流的总功率,P=Fv=mgvtan37°,根据闭合电路欧姆定律知电流I=,所以m=,故选项AD正确,其余错误。
考点:切割情况下电磁感应 安培力 功能关系 物体平衡条件的应用

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是(    )

A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则

A.vA>vB
B.vA<vB
C.绳的拉力大于B的重力
D.绳的拉力等于B的重力

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,测力计上固定有一个倾角为30°的光滑斜面,用一根细线将一个质量为0.4kg的小球挂在斜面上,测力计有一定的示数。当细线被剪断物体正下滑时,测力计的示数将      

A.增加4N B.增加3N C.减少2N D.减少1N

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等。有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场。已知OP之间的距离为d,则带电粒子(     )

A.在电场中运动的时间为
B.在磁场中做圆周运动的半径为
C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为
D.自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的v-t图像,其中AO是图像在O点的切线,AB是图像的渐近线。除R以外,其余部分的电阻均不计。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。已知当棒的位移为100m时,其速度达到了最大速度10m/s。求:

(1)R的阻值;
(2)棒ab在题述运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)在题述过程中电阻R上产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

两平行金属板的间距恰好等于极板的长度。现有重力不计的正离子束以相同的初速度v0平行于两板从两板的正中间向右射入。第一次在两板间加恒定的电压,建立起场强为E的匀强电场,则正离子束刚好从上极板的右边缘射出;第二次撤去电场,在两板间建立起磁感应强度为B,方向垂直于纸面的匀强磁场,则正离子束刚好从下极板右边缘射出。由此可知E与B大小的比值是  (    )

A.1.25v0 B.0.5v0 C.0.25v0 D.v0

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导体棒及导轨的电阻不计,所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下。现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。设导轨足够长,求:

(1)力F的大小;
(2)t =1.2s时,导体棒的加速度;
(3)估算1.6s内电阻R上产生的热量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图,从阴极K发射的热电子,重力和初速均不计,通过加速电场后,沿图示虚线垂直射入匀强磁场区,磁场区域足够长,宽度为L=2.5cm。已知加速电压为U=182V,磁感应强度B=9.1×10-4T,电子的电量,电子质量。求:

(1)电子在磁场中的运动半径R
(2)电子在磁场中运动的时间t(结果保留)
(3)若加速电压大小可以改变,其他条件不变,为使电子在磁场中的运动时间最长,加速电压U应满足什么条件?

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