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,下列說法中正確的是(      )

A.P=3mgvsinθ

B.導體棒在速度達到v后做加速度增大的加速運動

C.當導體棒速度達到v時加速度為sinθ

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

 

【答案】

C

【解析】

試題分析:當速度達到v時,, ,即

當施加向下的外力F后,導體棒向下做加速運動,因為,v增大,F(xiàn)減小,所以合力減小,故左加速度減小的加速運動,

當速度達到2v時,,,,所以,故,所以外力的功率為,

當導體速度達到v時,合力, 所以加速度為,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和重力所做的功,

綜上所述選C,

考點:考查了導體切割磁感線運動

點評:,對于電磁感應與力學的結(jié)合一直是高考的重點問題,當導體棒勻速運動時導體棒受力平衡

 

練習冊系列答案
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(1)金屬棒能達到的最大速度為多大?
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(1)cd桿向左運動(2)cd桿向右運動
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A、導體棒下滑的速度大小為
mgR(sinθ-μcosθ)
B2L2
B、電阻R1消耗的熱功率為
1
4
mgv(sinθ-μcosθ)
C、導體棒兩端電壓為
mgR(sinθ-μcosθ)
2BL
D、t時間內(nèi)通過導體棒的電荷量為
mgt(sinθ-μcosθ)
BL

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