如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面.有一導(dǎo)體棒ab,質(zhì)量為m,導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng),當(dāng)上滑的速度為v時(shí),受到安培力的大小為F.此時(shí)( 。
A.電阻R1消耗的熱功率為Fv/3
B.電阻R2消耗的熱功率為Fv/6
C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvsinθ
D.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為(F+μmgcosθ)v
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A、B設(shè)ab長(zhǎng)度為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電阻R1=R2=R.
電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv
ab中感應(yīng)電流為I=
E
R+
1
2
R
=
2BLv
3R

得到,ab所受安培力F=BIL=
2B2L2v
3R
  ①
電阻R1消耗的熱功率P1=(
1
2
2R=
B2L2v2
9R
  ②
由①②得,P1=
1
6
Fv
.故A錯(cuò)誤,B正確.
C、根據(jù)功率公式得:整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率P2=μmgcosθv=μmgvcosθ.故C錯(cuò)誤.
D、整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為P3=Fv+P2=(F+μmgcosθ)v.故D正確.
故選BD
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,傾角為θ=30°,寬度為L(zhǎng)=1m的足夠長(zhǎng)的U型平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T且范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,現(xiàn)用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6W的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導(dǎo)棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直).當(dāng)金屬導(dǎo)棒ab移動(dòng)s=2.8m時(shí),獲得穩(wěn)定速度.在此過(guò)程中金屬導(dǎo)棒產(chǎn)生的熱量為Q=5.8J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,g取10m/s2).
問(wèn):(1)導(dǎo)棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?
(2)導(dǎo)棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)所需時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大導(dǎo)線圈M相連接,要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,則放在導(dǎo)軌中的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩導(dǎo)線圈共面位置)( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng),左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接.導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面斜向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場(chǎng)中.右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場(chǎng)中.質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
3
2
,回路電阻恒為R,若同時(shí)無(wú)初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑s距離時(shí),ab桿才開始運(yùn)動(dòng).(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).
(1)試求ab桿剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的速度v=?
(2)以上過(guò)程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌P,Q相距L=0.5m,足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg,垂直放在導(dǎo)軌P,Q上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。導(dǎo)軌P、Q與導(dǎo)體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo) 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2。

(1)  當(dāng)從靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)速度v的大?

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計(jì)微粒重力,求v0的大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌P,Q相距L=0.5m,足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg,垂直放在導(dǎo)軌P,Q上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。導(dǎo)軌P、Q與導(dǎo)體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo) 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2。

(1)  當(dāng)從靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)速度v的大。

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計(jì)微粒重力,求v0的大?

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