如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn),使其向上運(yùn)動(dòng).若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能( 。
A.變?yōu)?B.先減小后不變
C.等于FD.先增大再減小
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對(duì)a棒所受合力為:F=F-f-mgsinθ-BIL=F-f-
B2L2v
R
=ma
,故運(yùn)動(dòng)過(guò)程如下:
由于a棒加速→速度增大→合力減小,加速度減小至加速度為零后,速度恒定不變→安培力先增大后不變.由于b最終受到的靜摩擦力有三種情況:
第一種是:摩擦力為零,則BIL=mgsinθ,故A正確.
第二種是:摩擦力向上,則BIL+f=mgsinθ,由于最初是f=mgsinθ,故摩擦力先減小后不變,故B正確;在這種情況下:f=mgsinθ-BIL;此時(shí)對(duì)a,F(xiàn)=mgsinθ+BIL+f,故F≠f;
第三種是:摩擦力向下,則BIL=mgsinθ+f,f=BIL-mgsinθ;由于最初是f=mgsinθ;BIL-mgsinθ與mgsinθ的大小有三種情況,故f的變化也有三種情況:一是先減小至零后反向增大至f(小于初值)不變,二是先減小至零后反向增大至f(等于初值)不變,三是先減小至零后反向增大至f(大于初值)不變.是而此時(shí)對(duì)a,F(xiàn)=mgsinθ+BIL+f,故F≠f.綜上所述,b棒所受摩擦力可能為零,不可能為F,故CD錯(cuò)誤.
故選AB
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置.MO間接有阻值為R的電阻.導(dǎo)軌相距為d,有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒CD的電阻為r,垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動(dòng)CD棒.CD棒受恒定的摩擦阻力f.已知F>f,L>d,求:
(1)CD棒運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少?
(2)當(dāng)CD棒達(dá)到最大速度后,電阻R消耗的電功率是多少?
(3)若在CD棒達(dá)到最大速度后的某一時(shí)刻撤去恒力F,當(dāng)CD棒滑行S過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,電阻不計(jì)的平行粗糙長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌良好接觸,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn),使其向上運(yùn)動(dòng).在a運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi),MO間接有阻值為R=3Ω的電阻,導(dǎo)軌相距d=1m,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F=1N向右拉動(dòng)CD,CD受摩擦阻力f恒為0.5N.求:(1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度;(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后,電阻R消耗的電功率.

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(2013?河南模擬)如圖所示,電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,寬度為l,下端與阻值為R的電阻相連.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),滑行到最遠(yuǎn)位置a′b′后又下湍.已知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為2gsinθ,g為重力加速度,軌道足夠長(zhǎng),則(  )

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(1)試判斷通過(guò)電阻R的電流方向;
(2)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)求此過(guò)程中電阻R上所產(chǎn)生的熱量.

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