精英家教網(wǎng)如圖所示,一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成45°角斜向左上方的勻強磁場中,一根通有恒定電流的金屬棒,由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運動.現(xiàn)將磁場方向沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直向上,在此過程中,金屬棒始終保持勻速運動,已知棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ<1,則磁感應(yīng)強度B的大小變化情況是( 。
A、不變B、一直減小C、一直增大D、先變小后變大
分析:金屬棒做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),所受合力為零,對金屬棒進行受力分析,由平衡條件分析答題.
解答:解:以金屬棒為研究對象,受力分析如圖所示,設(shè)磁感線與水平方向的夾角為α
  安培力大小 F=BIL,θ=90°-α,由平衡條件得:精英家教網(wǎng)
   G=N+BILsinθ,
   f=BILcosθ
又 f=μN,
解得:B=
μG
IL(μcosα+sinα)
=
μG
IL
1+μ2
sin(β+α)
,式中tanβ=μ
由題意,μ<1,則β<45°,B在磁場緩慢轉(zhuǎn)過45°的過程中,α從45°增大到90°,可知磁感應(yīng)強度先變小后變大,故D正確,ABC錯誤;
故選:D.
點評:對導(dǎo)體棒正確受力分析、應(yīng)用平衡條件即可正確解題;解題時注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

瞬時速度是一個重要的物理概念.但在物理實驗中通常只能通過
.
v
=
△s
△t
(△s為擋光片的寬度,△t為擋光片經(jīng)過光電門所經(jīng)歷的時間)的實驗方法來近似表征物體的瞬時速度.這是因為在實驗中無法實現(xiàn)△t或△s趨近零.
為此人們設(shè)計了如下實驗來研究物體的瞬時速度.如圖所示,在水平導(dǎo)軌的A處放置一光電門,讓載有輕質(zhì)擋光片(寬度為△s)的小車與細線、鉤碼連接,從P點靜止運動,再利用處于A處的光電門記錄下?lián)豕馄?jīng)過A點所經(jīng)歷的時間△t.接下來,改用不同寬度的擋光片重復(fù)上述實驗,最后運用公式
.
v
=
△s
△t
計算出不同寬度的擋光片從A點開始在各自△s區(qū)域內(nèi)的
.
v
A
,并作出
.
v
-△t
可圖,如圖所示.
(1)本實驗需要的步驟有:
 

A.小車質(zhì)量應(yīng)遠大于鉤碼質(zhì)量
B.實驗前需要平衡摩擦力
C.小車每次實驗必須從同一點開始運動
D.小車后面必須連接紙帶,并使用打點計時器
(2)根據(jù)描點,請你在坐標系內(nèi)畫出可
.
v
-△t
圖線.
(3)根據(jù)可
.
v
-△t
圖線,可知小車的加速度大小約為
 
m/s2,擋光片經(jīng)過A點時的瞬間速度大小約為
 
m/s.(保留兩位有效數(shù)字)精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一水平放置的光滑平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿,導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌的一端連接一阻值為R的電阻,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿一個水平向右的初速度v0,讓其自由滑行,導(dǎo)軌足夠長,則金屬桿滑行過程所受安培力F、運動速度v、加速度a、位移x大致圖象正確的是( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成角向左上方的勻強磁場中,一根通有恒定電流的金屬棒,由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運動,F(xiàn)將磁場方向沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直向上,在此過程中,金屬棒始終保持勻速運動,已知棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)<1,則磁感應(yīng)強度B的大小變化情況是(   )

A.不變          B.一直增大

C.一直減小      D.先變小后變大

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科目:高中物理 來源:同步題 題型:不定項選擇

如圖所示,一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成45°角向左上方的勻強磁場中,一根通有恒定電流的金屬棒,由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運動,F(xiàn)將磁場方向沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直向上,在此過程中,金屬棒始終保持勻速運動,已知棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ<1,則磁感應(yīng)強度B的大小變化情況是
[     ]
A.不變
B.一直增大
C.一直減小
D.先變小后變大

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同步練習(xí)冊答案