粗糙的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置由靜止開始下滑,回路中除電阻R外其它電阻不計(jì)(軌道足夠長(zhǎng)),在ab棒下滑的過程中( 。
A.a(chǎn)b的速度先增大,然后減小,最后勻速下滑
B.導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小,最后為零
C.導(dǎo)體棒ab下滑過程中,回路中的電流越來越大,最后為零
D.導(dǎo)體棒ab受到的磁場(chǎng)力越來越大,最后等于棒的重力沿斜面的分力

A、金屬棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑后,受到重力、垂直于導(dǎo)軌向上的支持力和沿導(dǎo)軌向上的滑動(dòng)摩擦力、安培力,重力沿斜面向下的分力先大于滑動(dòng)摩擦力與安培力之和,ab棒先做加速運(yùn)動(dòng),隨著速度的增大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流增大,ab棒所受的安培力增大,當(dāng)重力沿斜面向下的分力等于滑動(dòng)摩擦力與安培力之和時(shí),ab棒的合力為零,開始做勻速運(yùn)動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),速度達(dá)到最大值.故ab棒的速度先增大后不變,最后勻速下滑.故A錯(cuò)誤.
B、由E=BLv知,速度先增大后不變,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增大后不變.由歐姆定律I=
E
R
知,感應(yīng)電流也先增大后不變,安培力先增大后不變,重力沿斜面向下的分力先大于滑動(dòng)摩擦力與安培力之和,后等于滑動(dòng)摩擦力與安培力之和,所以金屬棒ab所受的合外力逐漸減小直至為零,加速度逐漸減小直至為零.故加速度先減小,最后為零.故B正確.
C、由上分析得知,感應(yīng)電流先增大后不變,但最后不為零.故C錯(cuò)誤.
D、導(dǎo)體棒ab受到的磁場(chǎng)力即安培力越來越大,最后等于棒的重力沿斜面的分力與滑動(dòng)摩擦力之差,故D錯(cuò)誤.
故選:B.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平地面上方的H高區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),水平界面PP′是磁場(chǎng)的上邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向是水平的,垂直于紙面向里.在磁場(chǎng)的正上方,有一個(gè)位于豎直平面內(nèi)的閉合的矩形平面導(dǎo)線框abcd,ab長(zhǎng)為l1,bc長(zhǎng)為l2,H>l2,線框的質(zhì)量為m,電阻為R.使線框abcd從高處自由落下,ab邊下落的過程中始終保持水平,已知線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中的運(yùn)動(dòng)情況是:cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)以后,線框先做加速運(yùn)動(dòng),然后做勻速運(yùn)動(dòng),直到ab邊到達(dá)邊界PP′為止.從線框開始下落到cd邊剛好到達(dá)水平地面的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:
(1)線框abcd在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,通過導(dǎo)線的某一橫截面的電荷量是多少?
(2)線框是從cd邊距邊界PP′多高處開始下落的?
(3)線框的cd邊到達(dá)地面時(shí)線框的速度大小是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,金屬圓環(huán)的半徑為r,電阻的值為2R.金屬桿oa一端可繞環(huán)的圓心O旋轉(zhuǎn),另一端a擱在環(huán)上,電阻值為R.另一金屬桿ob一端固定在O點(diǎn),另一端b固定在環(huán)上,電阻值也是R.加一個(gè)垂直圓環(huán)的磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),并使oa桿以角速度勻速旋轉(zhuǎn).如果所有觸點(diǎn)接觸良好,ob不影響oa的轉(zhuǎn)動(dòng),求流過oa的電流的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的粗糙斜面與水平面成θ=37°放置,在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行,且間距為d=0.1m,在aa′bb′圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T;現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.01kg,總電阻為R=1Ω,邊長(zhǎng)也為d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ,其初始位置PQ邊與aa′重合,現(xiàn)讓金屬線圈以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬線圈從最高點(diǎn)返回到磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),線圈剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,不計(jì)其他阻力,求:
(1)線圈向下返回到磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度;
(2)線圈向上離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能;
(3)線圈向下通過磁場(chǎng)過程中,線圈電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,傾角θ=30°、寬為L(zhǎng)=1m的足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬框固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂商導(dǎo)軌平面斜向上.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F,牽引一根質(zhì)量為m=0.2kg,電阻R=1Ω的金屬棒ab,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(dòng).(金屬ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦)問:
(1)若牽引力是恒力,大小為9N,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1多久?
(2)若金屬棒受到向上的拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí),突然撤去拉力,從撤去拉力到棒的速度為零時(shí)止,通過金屬棒的電量為O.48C,金屬棒發(fā)熱為1.12J,則撤力時(shí)棒的速度v2多大?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,間距為L(zhǎng)=0.9m的兩金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),與水平面成37°角平行放置.導(dǎo)軌兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=R2=10Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì).初始時(shí)S處于閉合狀態(tài),整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上.一根質(zhì)量為m=750g的導(dǎo)體棒ab擱放在金屬導(dǎo)軌上且始終與導(dǎo)軌接觸良好,棒的有效電阻為r=1Ω.現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒由靜止沿導(dǎo)軌下滑,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)棒的速率為v=1m/s,此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為棒的重力功率的四分之三.取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒中勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)斷開S后,導(dǎo)體棒的最終速率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a點(diǎn)接觸,構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌.空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng).用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng),從a位置開始計(jì)時(shí),運(yùn)動(dòng)中MN始終與∠bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸.下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線,可能正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,間距為L(zhǎng)的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“L”形,豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面均足夠長(zhǎng),整個(gè)裝置處于豎直向上大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量均為m、阻值均為R的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),釋放導(dǎo)體棒ab,它在豎直導(dǎo)軌上勻加速下滑.某時(shí)刻將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤去,經(jīng)過一段時(shí)間,導(dǎo)體棒cd靜止,此過程流經(jīng)導(dǎo)體棒cd的電荷量為q(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點(diǎn)及金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì),已知重力加速度為g),則(  )
A.導(dǎo)體棒cd受水平恒力作用時(shí)流經(jīng)它的電流I=
BLv0
R
B.導(dǎo)體棒ab勻加速下滑時(shí)的加速度大小a=g-
μB2L2v0
2mR
C.導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為s=
2Rq
BL
D.導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它產(chǎn)生的焦耳熱為Q=
1
4
m
v20
-
μmgRq
BL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,光滑、平行的金屬軌道分水平段(左端接有阻值為R的定值電阻)和半圓弧段兩部分,兩段軌道相切于N和N'點(diǎn),圓弧的半徑為r,兩金屬軌道間的寬度為d,整個(gè)軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量為m、長(zhǎng)為d、電阻為R的金屬細(xì)桿置于框架上的MM'處,
MN
=r.在t=0時(shí)刻,給金屬細(xì)桿一個(gè)垂直金屬細(xì)桿、水平向右的初速度v0,之后金屬細(xì)桿沿軌道運(yùn)動(dòng),在t=tl時(shí)刻,金屬細(xì)桿以速度v通過與圓心等高的P和P′;在t=t2時(shí)刻,金屬細(xì)桿恰好通過圓弧軌道的最高點(diǎn),金屬細(xì)桿與軌道始終接觸良好,軌道的電阻和空氣阻力均不計(jì),重力加速度為g.以下說法正確的是(  )
A.t=0時(shí)刻,金屬細(xì)桿兩端的電壓為Bdv0
B.t=tl時(shí)刻,金屬細(xì)桿所受的安培力為
B2d2v
2R
C.從t=0到t=t1時(shí)刻,通過金屬細(xì)桿橫截面的電量為
Bdr
R
D.從t=0到t=t2時(shí)刻,定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
1
4
mv
20
-
5
4
mgr

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同步練習(xí)冊(cè)答案