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)強度大小均為B的勻強磁場區(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邊剛越過GH進入磁場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做勻速直線運動。重力加速度為g,下列說法中正確的是(   )
A.當ab邊剛越過JP時,導(dǎo)線框的加速度大小為a=gsinθ
B.導(dǎo)線框兩次勻速直線運動的速度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,有機械能轉(zhuǎn)化為電能
BD

試題分析:ab邊剛越過GH進入磁場I區(qū)域時,電動勢E1=BLv1,電流,線框做勻速運動,所以,當ab邊剛越過JP時,電動勢E2=2BLv1,根據(jù)牛頓第二定律,聯(lián)立解得a=3gsinθ,所以A錯誤;當a=0時,以速度v2做勻速直線運動,即,得:,所以v1:v2=4:1,故B正確;從t1到t2的過程中,根據(jù)能量守恒導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少加上動能的減少量,即克服安培力做功W=,所以C錯誤;又克服安培力做功等于產(chǎn)生的電能,所以D正確。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊長為L的正方形金屬框,匝數(shù)為n,質(zhì)量為m,電阻為R,用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣,金屬框的上半部處于磁場內(nèi),下半部處于磁場外.磁場隨時間變化規(guī)律為B=kt(k>0),已知細線所能承受的最大拉力為2mg,下列說法正確的是(   )
A.線圈的感應(yīng)電動勢大小為nk·
B.細繩拉力最大時,金屬框受到的安培力大小為mg
C.從t=0開始直到細線會被拉斷的時間為
D.以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

距地面某一高度處在水平面內(nèi)固定一個閉合導(dǎo)線環(huán),在它的正上方距地h高處有一質(zhì)量為m、豎直放置的小條形磁鐵,將其釋放做初速為零的下落運動,剛好不接觸地穿過導(dǎo)線環(huán),落地前的瞬時速度為V.如果忽略空氣阻力,則( 。
A.V=
2gh
B.
1
2
mv2=mgh
C.導(dǎo)體環(huán)獲得的電能E=
1
2
mv2-mgh
D.導(dǎo)體環(huán)增加的內(nèi)能△E內(nèi)=mgh-
1
2
mv2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,AB、CD是處在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B1的勻強磁場的兩條金屬導(dǎo)軌(足夠長),導(dǎo)軌寬度為d,導(dǎo)軌通過導(dǎo)線分別與平行金屬板MN相連,有一與導(dǎo)軌垂直且始終接觸良好的金屬棒ab以某一速度沿著導(dǎo)軌做勻速直線運動。在y軸的右方有一磁感應(yīng)強度為B2的方向垂直紙面向外的勻強磁場,在x軸的下方有一場強為E的方向平行x軸向右的勻強電場,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板由靜止經(jīng)過平行金屬板MN,然后以垂直于y軸的方向從F處沿直線穿過y軸,而后從x軸上的G處以與x軸正向夾角為60°的方向進入電場和磁場疊加的區(qū)域,最后到達y軸上的H點。已知OG長為l,不計粒子的重力。求:

(1)金屬棒ab做勻速直線運動速度的大小B?
(2) 粒子到達H點時的速度多大?
(3)要使粒子不能回到y(tǒng)軸邊界, 電場強度以滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分) 光滑的平行金屬導(dǎo)軌長x=2 m,兩導(dǎo)軌間距L=0.5 m,軌道平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌上端接一阻值為R=0.6 Ω的電阻,軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度B=1 T,如圖所示.有一質(zhì)量m=0.5 kg、電阻r=0.4 Ω的金屬棒ab,放在導(dǎo)軌最上端,其余部分電阻不計.已知棒ab從軌道最上端由靜止開始下滑到最底端脫離軌道的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=0.6 J,取g=10 m/s2,試求:

(1)當棒的速度v1=2 m/s時,電阻R兩端的電壓;
(2)棒下滑到軌道最底端時速度的大。
(3)棒下滑到軌道最底端時加速度a的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū),刷卡器中有檢測線圈.當以速度v0刷卡時,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,其E-t關(guān)系如圖所示.如果只將刷卡速度改為,線圈中的E-t關(guān)系圖可能是(  )


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖甲所示,在一對平行光滑的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R=4Ω的定值電阻,兩導(dǎo)軌在同一平面內(nèi),質(zhì)量為m=0.2kg,長為L=1.0m的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌,使其從靠近電阻處由靜止開始下滑,已知導(dǎo)體棒電阻為r=1Ω,整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,導(dǎo)體棒下滑過程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示.求:

(1)導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ
(2)磁場的磁感應(yīng)強度B;
(3)若靠近電阻處到底端距離為S=7.5m,ab棒在下滑至底端前速度已達5m/s,求ab棒下滑到底端的整個過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分) 如圖所示,兩根豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌,上端接阻值R=3 Ω的定值電阻.水平虛線間有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.3 m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2 kg,電阻Ra=3 Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1 kg,電阻Rb=6 Ω.它們分別從圖中P、Q處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當b剛穿出磁場時a正好進入磁場.設(shè)重力加速度為g=10 m/s2,不計a、b之間的作用,整個過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻忽略不計.求:

(1)在整個過程中,a、b兩棒克服安培力做的功分別是多少;
(2)a、b棒進入磁場的速度;
(3)分別求出P點和Q點距A1的高度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

閉合線圈與勻強磁場垂直,現(xiàn)將線圈拉出磁場,第一次拉出速度為v1,第二次拉出速度為第一次的兩倍v2=2v1則(    )
A.兩次拉力做的功一樣多B.兩次所需拉力一樣大
C.兩次拉力的功率一樣大D.兩次通過線圈的電荷量一樣多

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