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粗糙的平行金属导轨倾斜放置,匀强磁场B垂直于导轨平面,导体棒ab垂直导轨放置由静止开始下滑,回路中除电阻R外其它电阻不计(轨道足够长),在ab棒下滑的过程中(  )
分析:通过分析杆受力情况,来判断其运动情况,要注意杆的速度逐渐变大时安培力将逐渐变大,所以杆从导轨上做加速度逐渐减小的加速运动,当安培力等于重力沿导轨分力时匀速运动,同时速度达到最大.根据E=BLv分析感应电动势的变化,由欧姆定律分析感应电流的变化.
解答:解:A、金属棒ab从静止开始沿导轨下滑后,受到重力、垂直于导轨向上的支持力和沿导轨向上的滑动摩擦力、安培力,重力沿斜面向下的分力先大于滑动摩擦力与安培力之和,ab棒先做加速运动,随着速度的增大,感应电动势和感应电流增大,ab棒所受的安培力增大,当重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力与安培力之和时,ab棒的合力为零,开始做匀速运动,达到稳定状态,速度达到最大值.故ab棒的速度先增大后不变,最后匀速下滑.故A错误.
B、由E=BLv知,速度先增大后不变,则感应电动势先增大后不变.由欧姆定律I=
E
R
知,感应电流也先增大后不变,安培力先增大后不变,重力沿斜面向下的分力先大于滑动摩擦力与安培力之和,后等于滑动摩擦力与安培力之和,所以金属棒ab所受的合外力逐渐减小直至为零,加速度逐渐减小直至为零.故加速度先减小,最后为零.故B正确.
C、由上分析得知,感应电流先增大后不变,但最后不为零.故C错误.
D、导体棒ab受到的磁场力即安培力越来越大,最后等于棒的重力沿斜面的分力与滑动摩擦力之差,故D错误.
故选:B.
点评:本题关键是分析棒ab的受力,抓住安培力与速度关系,根据牛顿运动定律分析金属棒的运动情况,确定出速度最大时,导体做匀速运动.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?商丘三模)如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨间距l=1m,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R=1.5Ω的电阻和开关S,底端PP′处有一小段水平轨道相连,匀强磁场B垂直于导轨平面.断开开关S,将一根电阻不计质量为m=4kg的金属棒从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从另一位置CC′处由静止开始滑下,仍落在水平面上的FF′处.(忽略金属棒经过PP′处的能量损失,金属棒始终与导轨垂直接触良好)测得相关数据为s=2m,h=5m,x1=2m,x2=1.5m,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处有一小段水平轨道相连,匀强磁场B垂直于倾斜导轨平面.断开开关S,一根质量为m、长为l、不计电阻的金属棒从AA′处由静止释放,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,金属棒仍从AA′处由静止滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从CC′(图中未标出)处由静止滑下,仍落在水平面上的EE′处.(忽略金属棒经过PP′处的能量损失)测得相关数据如图所示,则下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处与一小段水平轨道相连,有匀强磁场垂直于导轨平面.断开开关S,将一根质量为m、长为l的金属棒从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从CC′处(图中没画出)由静止开始滑下,仍落在水平面上的FF′处.(忽略金属棒经过PP′处的能量损失)测得相关数据如图所示,下列说法正确的是(  )
A、S断开时,金属棒沿导轨下滑的加速度为
x
2
1
g
2hs
B、将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,S闭合时,金属棒刚离开轨道时的速度为x2
g
2h
C、将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,S闭合时,电阻R上产生的热量Q=
mg
4h
(x
 
2
1
-x
 
2
2
D、CC′一定在AA′的上方

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科目:高中物理 来源:2012届度江西省高三第五次月考理综考试物理卷 题型:选择题

如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨间距l=1m,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R=1.5Ω的电阻和开关S,底端PP′处有一小段水平轨道相连,匀强磁场B垂直于导轨平面。断开开关S,将一根电阻不计质量为m=4kg的金属棒从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从另一位置CC′处由静止开始滑下,仍落在水平面上的EE′处。(忽略金属棒经过PP′处的能量损失,金属棒始终与导轨垂直接触良好)测得相关数据为s=2m,h=5m,x1=2m,x2=1.5m,下列说法正确的是(    )

A.S断开时,金属棒沿斜面下滑的加速度为1m/s2

B.CC′一定在AA′的上方     

C.B=2T

D.从AA'处释放时,电阻R上产生的热量为3.5J

 

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