16.如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為θ,上端接有定值電阻R,勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應強度為B.將質(zhì)量為m的導體棒由靜止釋放,當速度達到v時開始勻速運動,此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒為P,導體棒最終以2v的速度勻速運動.導體棒始終與導軌垂直且接觸良好,不計導軌和導體棒的電阻,重力加速度為g.下列選項正確的是( 。
A.P=2mgvsinθ
B.P=3mgvsinθ
C.當導體棒速度達到2v時加速度大小為2gsinθ
D.在速度達到2v以后勻速運動的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

分析 導體棒最終勻速運動受力平衡可求拉力F,由P=Fv可求功率,由能量守恒推斷能之間的相互轉(zhuǎn)化.

解答 解:AB、當導體棒以v勻速運動時受力平衡,則mgsinθ=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,當導體棒受到拉力F后以2v勻速運動時再次受力平衡,則 F+mgsinθ=BI1L=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}×2v}{R}$,
故 F=mgsinθ,拉力的功率P=F×2v=2mgvsinθ,故A正確,B錯誤;
C、導體棒最終以2v的速度勻速運動,勻速運動的加速度為0,C錯誤;
D、由能量守恒,當速度達到2v以后勻速運動的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力及重力所做的功,D錯誤;
故選:A.

點評 考查了電磁感應定律結(jié)合閉合電路,注意平衡條件得應用,能量、功率關(guān)系.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,一物塊隨圓盤一起在水平面上做勻速圓周運動,提供物塊做勻速圓周運動的向心力是(  )
A.摩擦力B.支持力
C.重力和摩擦力的合力D.支持力和摩擦力的合力

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3.如圖所示,光滑水平軌道與右側(cè)豎直放置的半徑為R的半圓軌道平滑連接,3個大小相同、質(zhì)量不等的小球a、b、c.質(zhì)量依次是3m、2m、m,b、c小球靜止在水平軌道上,球a以初速度v0向右運動與球b碰撞,球b再與球c碰撞,所有碰撞皆為無機械能損失的正碰.求:
①a球與b球碰撞后,b球的速度大小v1
②若要使c球碰撞后能過右側(cè)軌道的最高點,半徑R應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面,位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點垂直AD邊射入,已知棱鏡的折射率η=$\sqrt{2}$,AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°.則下列說法正確的是( 。
A.光線第一次入射到AB界面上時,既有反射又有折射
B.光線第一次從棱鏡折射進入空氣,應發(fā)生在CD界面
C.第一次的出射點距C$\frac{4\sqrt{3}}{3}$cm
D.光線第一次射出棱鏡時,折射角為45°

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11.如圖所示,閉合直角三角形線框,底邊長為l,現(xiàn)將它勻速拉過寬度為d的勻強磁場(l>d).若以逆時針方向為電流的正方向,則以下四個I-t圖象中正確的是( 。
A.B.C.D.

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1.如圖所示,一個寬度為L的有界勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里.用粗細均勻的導線制成一邊長也為L的正方形閉合線框,現(xiàn)將閉合線框從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過磁場區(qū)域,(取逆時針方向的電流為電流的正方向).如圖中能正確反映該過程ab兩點電勢差和流過線框的電流隨時間變化的圖象是( 。
A.B.C.D.

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8.如圖所示,質(zhì)量m=1kg的小物體從傾角θ=37°的光滑斜面上A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入粗糙水平面,小物體經(jīng)過B點時速度大小不變而方向變?yōu)樗剑∥矬w與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,AB=3m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)求小物體從A點開始運動到停止的時間.
(2)已知BC=39m,若在小物體上始終施加一個水平向左的恒力F,讓小物體仍從A點由靜止出發(fā),沿A點到達C點,求F的取值范圍.

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5.如圖所示,平行光滑金屬導軌與水平面的傾角為θ,下端與阻值為R的電阻相連,勻強磁場垂直軌道平面向上,磁感應強度為B,現(xiàn)使長為l、質(zhì)量為m的導體棒從ab位置以平行于斜面的初速度v0向上運動,滑行到最遠位置之后又下滑,不計其它電阻,軌道足夠長,則( 。
A.導體棒下滑的最大速度為$\frac{mgRsinθ}{{{B^2}{l^2}}}$
B.勻速下滑時R上的熱功率是mgv0sinθ
C.導體棒返回到ab位置時的速度小于v0
D.導體棒返回到ab位置時還未達到下滑的最大速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.物體做勻變速直線運動,則它的位移x、速度v、加速度a、時間t之間關(guān)系正確的是( 。
A.x=v0t+at2B.vt2-v02=axC.v${\;}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{{v}_{0}+{v}_{t}}{a}$D.vt=v0+at

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