如圖所示,足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電荷量為q時(shí),ab棒的速度大小為v,則ab棒在這一過(guò)程中(  ).
A.運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為v
B.下滑的位移大小為
C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv
D.受到的最大安培力大小為sin θ
B
本題考查金屬棒切割磁感線的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,意在考查考生應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、牛頓第二定律、能量守恒定律解決電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題的能力.分析ab棒的受力情況,有mgsin θ-=ma,分析可得ab棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),故其平均速度不等于初末速度的平均值,A錯(cuò)誤;設(shè)ab棒沿斜面下滑的位移為x,則電荷量q=IΔt=·Δt=,解得位移x=,B正確;根據(jù)能量守恒定律可知,產(chǎn)生的焦耳熱等于ab棒機(jī)械能的減少量,Q=mv2,ab棒受到的最大安培力為,C、D錯(cuò)誤.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖所示,當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間如圖2變化時(shí),圖3中正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是:

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,金屬棒ab、cd與足夠長(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌所在的平面.a(chǎn)b棒在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng),則
A.安培力對(duì)ab棒做正功
B.安培力對(duì)cd棒做正功
C.安培力對(duì)cd棒不做功
D.F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動(dòng)能增量之和

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,一正方形線圈從某一高度自由下落,恰好勻速進(jìn)入其下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.已知正方形線圈質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻為R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高度為2L,求:

(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向;
(2)線圈離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)橫截面的電荷量q;
(3)線圈下邊緣剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線圈的速度v的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)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(zhǎng)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(gè)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(chǎng)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(dòng)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(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過(guò)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(jì),重力加速度大小為g。

求(1)此過(guò)程桿的速度最大值Vm;
(2)此過(guò)程流過(guò)電阻R的電量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向水平向里,磁場(chǎng)高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長(zhǎng)之比為5:1,高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場(chǎng)邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為0,在DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi),線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求:
(1)DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度;
(2)從線框開(kāi)始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框損失的機(jī)械能和重力做功之比;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m,導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上,且與軌道接觸良好,現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V。由此可知,金屬桿MN滑動(dòng)的速度大小為              m/s;通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?u>            (填“a R c”或“c R a”)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為2R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是(    )
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為
B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強(qiáng)度為BL(v1+v2)/2R
D.μ與v1大小的關(guān)系為μ=2Rmg/BLv1

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)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(gè)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(guò)斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)對(duì)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(dòng),此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止.當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界PQ處時(shí),撤去拉力, a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng),此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌.當(dāng)a棒再次滑回到磁場(chǎng)上邊界PQ處時(shí),又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng).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(jì).求:

(1)a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F.

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