如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,上端接有定值電阻R,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g,下列說法中正確的是(      )

A.P=3mgvsinθ
B.導(dǎo)體棒在速度達(dá)到v后做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到v時(shí)加速度為sinθ
D.在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功
C

試題分析:當(dāng)速度達(dá)到v時(shí),, ,即
當(dāng)施加向下的外力F后,導(dǎo)體棒向下做加速運(yùn)動(dòng),因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824154610694460.png" style="vertical-align:middle;" />,v增大,F(xiàn)減小,所以合力減小,故左加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),
當(dāng)速度達(dá)到2v時(shí),,,,所以,故,所以外力的功率為
當(dāng)導(dǎo)體速度達(dá)到v時(shí),合力, 所以加速度為,在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功和重力所做的功,
綜上所述選C,
點(diǎn)評:,對于電磁感應(yīng)與力學(xué)的結(jié)合一直是高考的重點(diǎn)問題,當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒受力平衡
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示裝置中,線圈A、B彼此絕緣繞在一鐵芯上,B的兩端接有一電容器,A的兩端與放在勻強(qiáng)磁場中的導(dǎo)電軌道連接,軌道上放有一根金屬桿ab.要使電容器上板帶正電,金屬桿ab在磁場中運(yùn)動(dòng)的情況可能是:

①向右減速滑行 ②向右加速滑行
③向左減速滑行 ④向左加速滑行
以上選項(xiàng)正確的為(   )
A.①④    B.②③    C.①②    D.③④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體框,以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場,如圖所示。在每個(gè)線框進(jìn)入磁場的過程中,M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、UcUd。下列判斷正確的是:
A.Ua<Ub<Uc<Ud
B.Ua<Ub<Ud<Uc
C.UaUb<UcUd
D.Ub<Ua<Ud<Uc

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為,導(dǎo)軌間距為,電阻不計(jì),它與阻值為R的定值電阻相連,勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從ab位置由靜止平行于斜面向下運(yùn)動(dòng),到達(dá)ab′位置時(shí)的速度大小為v,滑行的距離為s,導(dǎo)體棒的電阻也為R,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,
A.上述滑動(dòng)過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為
B.上述滑動(dòng)過程中導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.上述滑動(dòng)過程中由于電流做功產(chǎn)生的熱量為
D.上述滑動(dòng)過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mgs

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置,其下端與小燈泡連接,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面,則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過程中(導(dǎo)體棒電阻為R,導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì))
A.受到的安培力方向沿斜面向上
B.受到的安培力大小保持恒定
C.導(dǎo)體棒的機(jī)械能一直減小
D.克服安培力做的功等于燈泡消耗的電能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一金屬方框abcd從離磁場區(qū)域上方高h(yuǎn)處自由下落,然后進(jìn)入與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場中。在進(jìn)入磁場的過程中,可能發(fā)生的情況是
A.線框做變加速運(yùn)動(dòng)
B.線框做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.線框做勻減速運(yùn)動(dòng)
D.線框做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,正方形閉合線圈邊長為0.2 m,質(zhì)量為0.1 kg,電阻為0.1 Ω,在傾角為30°的斜面上的砝碼質(zhì)量為0.4 kg,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T,不計(jì)一切摩擦,砝碼沿斜面下滑線圈開始進(jìn)入磁場時(shí),它恰好做勻速運(yùn)動(dòng).(g取10 m/s2)

(1)求線圈勻速上升的速度;
(2)在線圈勻速進(jìn)入磁場的過程中,砝碼對線圈做了多少功?
(3)線圈進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生多少焦耳熱?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根水平放置的相互平行的金屬導(dǎo)軌ab、cd,表面光滑,處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放在上面,以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),欲使棒PQ停下來,下面的措施可行的是(導(dǎo)軌足夠長,棒PQ有電阻)(   )
A.在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒
B.在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒PQ大的金屬棒
C.將導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接起來
D.在導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接一個(gè)電容器

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.50Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示。(金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2
時(shí) 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0. 4s的時(shí)間內(nèi),金屬棒ab中的平均電動(dòng)勢;  
(2)金屬棒的質(zhì)量m;
(3)在前1.60s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

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