在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場和寬度HP及PN均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時刻ab邊剛越GH進(jìn)入磁場I區(qū)域，此時導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動；t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動。重力加速度為g，下列說法中正確的是
A．當(dāng)ab邊剛好越過JP時，導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθ
B．導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動的速度v1:v2=4：1
C．從t1到t2的過程中，導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少
D．從t1到t2的過程中，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
BD

試題分析：線框剛開始進(jìn)入磁場時，線框處于平衡狀態(tài)，此時有：mgsinθ=BIL=①，當(dāng)ab邊剛越過JP時，此時線框速度仍為v0，此時有：2BI2L-mgsinθ=ma2 ②，I2=③，由②③得：-mgsinθ=ma2 ④，聯(lián)立①④可得：a=3gsinθ，故選項(xiàng)A錯誤。
t1時刻，安培力F1=，t2時刻，安培力F2=2BLI3=2BL=，由共點(diǎn)力平衡知識可知F1= F2= mgsinθ，解得，v1：v2=4：1，故選項(xiàng)B正確。
從t1到t2過程中，線框的重力勢能和動能均減小，根據(jù)功能關(guān)系得知，線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量與動能的減小量之和，故選項(xiàng)C錯誤。
根據(jù)能量守恒定律得知從t1到t2，線框中產(chǎn)生的電能大小等于線框克服安培力做的功，即E電=，故選項(xiàng)D正確．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為�，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。

求（1）此過程桿的速度最大值Vm；
（2）此過程流過電阻R的電量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分） 如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L＝1.0 m，與水平面之間的夾角α＝30°，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0 T，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R＝2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質(zhì)量m＝2.0 kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，用變力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab， 若金屬桿ab以恒定加速度a＝2 m/s2， 由靜止開始做勻變速運(yùn)動，則：（g="10" m/s2）

(1) 在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？
(2) 第5 s末，回路中的電流多大？
(3) 第5 s末，作用在ab桿上的外力F多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向堅(jiān)直向上的勻強(qiáng)磁場中時(如圖所示)，以下說法中正確的是 （    ）
A．運(yùn)動過程中感應(yīng)電動勢大小不變，且Ua＞Ub
B．運(yùn)動過程中感應(yīng)電動勢大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且Ua＜Ub

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形導(dǎo)線框ABCD，線框的邊長為L＝4 m、總電阻為R＝1Ω.在直角坐標(biāo)系xOy中，有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的下邊界與x軸重合，上邊界滿足曲線方程y＝2sinx(m)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2 T．線框在沿x軸正方向的拉力F作用下，以速度v＝1 m/s水平向右做勻速直線運(yùn)動，直到拉出磁場．

(1) 求線框中AD兩端的最大電壓；
(2) 在圖乙中畫出運(yùn)動過程中線框i-t圖象，并估算磁場區(qū)域的面積（估算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
(3) 求線框在穿越整個磁場的過程中，拉力F所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個定值電阻．導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸．斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)對a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動，此時放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止．當(dāng)a棒運(yùn)動到磁場的上邊界PQ處時，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動一小段距離后再向下滑動，此時b棒已滑離導(dǎo)軌．當(dāng)a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動．已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計．求：

(1)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動的過程中，a棒中的電流強(qiáng)度Ia與定值電阻R中的電流強(qiáng)度IR之比；
(2)a棒質(zhì)量ma；
(3)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動時所受的拉力F.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，導(dǎo)體框架的平行導(dǎo)軌間距d＝1m，框架平面與水平面夾角＝30°，勻強(qiáng)磁場方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝0.2kg，R=0.1，水平跨在導(dǎo)軌上，且可無摩擦滑動（g取10m/s2）求：

⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑時，ab棒上的電熱功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，它們之間的距離L="0.2m," 金屬棒ab可沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌左端所接的電阻R=1,其他電阻不計，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右勻速滑動，求

（1）流過金屬棒ab的電流的大小和方向；
（2）金屬棒所受拉力 F 的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（甲）所示的滑輪，它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動。輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一重物，另一端系一質(zhì)量為m的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端，將質(zhì)量為M的重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降。運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，已知重力加速度為g，忽略所有摩擦。

（1）重物勻速下降的速度v的大小是多少？
（2）對一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，重物的質(zhì)量M取不同的值，測出相應(yīng)的重物做勻速運(yùn)動時的速度，可得出v-M實(shí)驗(yàn)圖線。圖（乙）中畫出了磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2時的兩條實(shí)驗(yàn)圖線，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計算B1和B2的比值。
（3）若M從靜止到勻速的過程中一共下降的高度為h，求這一過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案