精英家教網(wǎng)用兩根足夠長的粗糙金屬條折成“┌”型導(dǎo)軌,右端水平,左端豎直,與導(dǎo)軌等寬的粗糙金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知ab、cd桿的質(zhì)量、電阻值均相等,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ab桿在水平向右的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿沿軌道向下運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是( 。
A、cd桿一定向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B、拉力F的大小一定不變C、回路中的電流強(qiáng)度一定不變D、拉力F的功率等于ab棒上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和
分析:題中ab勻速切割磁感線產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),cd不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路中感應(yīng)電流恒定,分析cd可能的受力情況,判斷其運(yùn)動(dòng)情況;對(duì)ab進(jìn)行受力情況分析,由平衡條件分析拉力F;根據(jù)功能關(guān)系分析拉力F的功率.
解答:解:A、C、由圖看出,ab勻速切割磁感線,產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),cd不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路中感應(yīng)電流恒定.cd棒豎直方向上受到向下的重力和向上滑動(dòng)摩擦力f,水平方向受到軌道的支持力N和安培力FA,則f=μN(yùn)=μFA=μBIL,可知f大小不變.
若重力大于滑動(dòng)摩擦力,cd桿做勻加速運(yùn)動(dòng),若重力等于滑動(dòng)摩擦力,cd桿做勻速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,C正確.
B、對(duì)于ab桿:水平方向受到F和安培力,安培力大小不變,則知F不變,故B正確.
D、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:拉力F的功率與cd桿重力功率之和等于兩棒上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和,故D錯(cuò)誤.
故選:BC
點(diǎn)評(píng):本題要注意cd桿不切割磁感線,沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,同時(shí)要正確分析兩棒的受力和能量如何轉(zhuǎn)化,分析時(shí)能量的形式不能少.
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?濱州一模)水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L,一端通過導(dǎo)線與阻值R的電阻連接,導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見圖甲),導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下,用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,金屬桿從靜止開始運(yùn)動(dòng),電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化,但最終將會(huì)保持某一數(shù)值U恒定不變;當(dāng)作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋(gè)恒定值時(shí),電壓表的讀數(shù)最終相應(yīng)地會(huì)保持另一個(gè)恒定值不變,U與F的關(guān)系如圖乙.若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,金屬桿的電阻r=0.5Ω.(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)當(dāng)F=2.5N時(shí),金屬桿最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度;
(3)在上述(2)情況中,當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),撤去拉力F,此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m,它與水平面成α=37°角放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì).與導(dǎo)軌平面垂直的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T.
導(dǎo)軌上端用電阻不計(jì)的導(dǎo)線相連.一根質(zhì)量為m=2kg、電阻為R=2Ω的金屬棒MN垂直跨放在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.已知金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑到剛開始作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)通過金屬棒橫截面的電量為q=1.5C.求:
(1)金屬棒作勻速運(yùn)動(dòng)的速度;
(2)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,沿斜面下滑的距離;
(3)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,電流所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,有兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌PQ和MN,固定在水平面上,相距為L,在兩導(dǎo)軌之間分布著豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.將兩根長均為L,電阻均為R的金屬棒ab和cd放置在導(dǎo)軌上,ab的質(zhì)量為m,cd的質(zhì)量為2m.現(xiàn)用水平恒力F作用在金屬棒ab上,使金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,金屬棒ab和cd以相同的加速度運(yùn)動(dòng).若導(dǎo)軌的電阻不計(jì),求:
(1)金屬棒ab和cd所具有的相同加速度的大;
(2)在金屬棒ab、cd以相同加速度運(yùn)動(dòng)過程中,當(dāng)金屬棒ab的速度是cd速度的2倍時(shí),金屬棒ab的速度大小;
(3)金屬棒ab從靜止開始運(yùn)動(dòng)達(dá)到(2)中所述狀態(tài)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

用兩根足夠長的粗糙金屬條折成“┌”型導(dǎo)軌,右端水平,左端豎直,與導(dǎo)軌等寬的粗糙金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知ab、cd桿的質(zhì)量、電阻值均相等,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在水平向右的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿沿軌道向下運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是(     )

(A)cd桿一定向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

(B)拉力F的大小一定不變

(C)回路中的電流強(qiáng)度一定不變

(D)拉力F的功率等于ab棒上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和

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