題目列表(包括答案和解析)
A、作用在金屬棒上的合力所做的功等于零 | B、F與安培力的合力所做的功等于零 | C、F與重力的合力做的功數(shù)值上等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 | D、若F增大到某一值,導(dǎo)體棒將作勻加速直線運(yùn)動 |
兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì),斜面處在一勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向垂直斜面向上。質(zhì)量為,電阻可不計(jì)的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度,如圖所示,在這個過程中( )
A.作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零
B.作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和
C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零
D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻上發(fā)出的焦耳熱
兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為m,電阻可不計(jì)的金屬棒ab在沿著斜面與金屬棒垂直的拉力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度,如圖所示,在這個過程中:
(A)作用在金屬棒上各個力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱?
(B)作用在金屬棒上各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和?
(C)恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱?
(D)恒力F與安培力的合力所做的功等于零
兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為m,電阻可不計(jì)的金屬棒ab在沿著斜面與金屬棒垂直的拉力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度,如圖所示,在這個過程中:
(A)作用在金屬棒上各個力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱?
(B)作用在金屬棒上各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和?
(C)恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱?
(D)恒力F與安培力的合力所做的功等于零
1.B.提示:將圓環(huán)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電源模型,如圖
2.CD 3.AD
4.Q=IΔt=或Q=
5.(1)3.2×10-2 N (2)1.28×10-2 J
提示:將電路轉(zhuǎn)換為直流電路模型如圖.
6.(1)電壓表 理由略
(2)F=1.6 N (3)Q=
7.(1)如圖所示,當(dāng)EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中,受力情況如圖所示.安培力:F安=BIl=B
根據(jù)牛頓第二定律:a= ①
所以,EF由靜止開始做加速度減小的變加速運(yùn)動.當(dāng)a=0時速度達(dá)到最大值vm.
由①式中a=0有:Mgsinθ-B
vm=
(2)由恒力F推至距BD端s處,棒先減速至零,然后從靜止下滑,在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開始勻速.
設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過程中,轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律:
Fs-ΔE=Mvm2 ③
ΔE=Fs-M()2 ④
8.(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
E1=Bl=Bl2ω=×0.4×103×(0.5)2 V=50 V.
(2)兩根棒一起轉(zhuǎn)動時,每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同、方向相同(從邊緣指向中心),相當(dāng)于四個電動勢和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián),得總的電動勢和內(nèi)電阻
為E=E1=50 V,r=R0=0.1 Ω
當(dāng)電鍵S斷開時,外電路開路,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)等于電源電動勢,為50 V.
當(dāng)電鍵S′接通時,全電路總電阻為
R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.
由全電路歐姆定律得電流強(qiáng)度(即電流表示數(shù))為
I= A=
此時電壓表示數(shù)即路端電壓為
U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V(電壓表示數(shù))
或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V
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