質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行,導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌之間用一電阻R相連,如圖3-2-12.若有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過軌道平面,導(dǎo)軌與桿電阻不計,金屬桿上行到某一高度后又返回下行,則上行與下行回到底端的兩個過程比較( 。?

①所用時間上行大于下行、陔娮R產(chǎn)生的熱量上行時小于初動能,下行時小于最大重力勢能、垭娮R上通過的電荷量上行等于下行、芙饘贄Uab受到磁場力的沖量大小上行等于下行

A.①②                  B.③④?               C.②③④                     D.①③④

圖3-2-12

解析:由楞次定律知,感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體相對磁場的運動,因此,上行時,導(dǎo)體所受安培力沿軌道平面向下;下行時安培力沿軌道平面向上,由牛頓第二定律可知,上行時加速度較大,又上、下行位移等大,所以t<t,①錯誤.根據(jù)能量守恒有,上行有Ek0′=mghm+Q,下行時mghm=Ek0+Q,②正確.上行時q1=t=t=,同理,下行時,q2=,③正確.上行時對任一小段時間有,I1=BiLt=BLq,對整個過程有I=∑I=BLq,結(jié)合③知,④正確.

答案:C

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?東城區(qū)一模)如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運動過程中,金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并不計金屬桿ab的電阻及空氣阻力,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?咸寧模擬)如圖所示,足夠長金屬導(dǎo)軌MN和PQ與R相連,平行地放在水平桌面上.質(zhì)量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導(dǎo)軌運動.導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計,導(dǎo)軌寬度為L,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過整個導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿ab一個瞬時沖量I0,使ab桿向右滑行.求:
(1)回路最大電流是多少?
(2)當滑行過程中電阻上產(chǎn)生的熱量為Q時,桿ab的加速度多大?
(3)桿ab從開始運動到停下共滑行了多少距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定,軌距為d.空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強度為B.P、M間接有阻值為3R的電阻.Q、N間接有阻值為6R的電阻,質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其有效電阻為R.現(xiàn)從靜止釋放ab,當它沿軌道下滑距離S時,達到最大速度.若軌道足夠長且電阻不計,重力加速度為g.求:
(1)金屬桿ab運動的最大速度;
(2)金屬桿ab運動的加速度為
12
gsinθ 時,金屬桿ab消耗的電功率;
(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中,克服安培力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩軌道上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運動過程中,金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計,則(  )
A、整個過程中金屬桿所受合外力的沖量大小為2mv0
B、上滑到最高點的過程中克服安培力與重力所做功之和等
1
2
m
v
2
0
C、上滑到最高點的過程中克服R上產(chǎn)生的焦耳熱等于
1
2
m
v
2
0
-mgh
D、金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時電阻R的熱功率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)B.如圖所示,一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行,軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻相連,磁場方向垂直軌道平面向上,軌道與金屬桿ab的電阻不計并接觸良好.金屬桿向上滑行到某一高度h后又返回到底端,在此過程中( 。

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