粗糙的平行金屬導軌傾斜放置,勻強磁場B垂直于導軌平面,導體棒ab垂直導軌放置由靜止開始下滑,回路中除電阻R外其它電阻不計(軌道足夠長),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.導體棒ab的加速度越來越小,最后為零
C.導體棒ab下滑過程中,回路中的電流越來越大,最后為零
D.導體棒ab受到的磁場力越來越大,最后等于棒的重力沿斜面的分力

A、金屬棒ab從靜止開始沿導軌下滑后,受到重力、垂直于導軌向上的支持力和沿導軌向上的滑動摩擦力、安培力,重力沿斜面向下的分力先大于滑動摩擦力與安培力之和,ab棒先做加速運動,隨著速度的增大,感應電動勢和感應電流增大,ab棒所受的安培力增大,當重力沿斜面向下的分力等于滑動摩擦力與安培力之和時,ab棒的合力為零,開始做勻速運動,達到穩(wěn)定狀態(tài),速度達到最大值.故ab棒的速度先增大后不變,最后勻速下滑.故A錯誤.
B、由E=BLv知,速度先增大后不變,則感應電動勢先增大后不變.由歐姆定律I=
E
R
知,感應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摩擦力與安培力之和,后等于滑動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,感應電流先增大后不變,但最后不為零.故C錯誤.
D、導體棒ab受到的磁場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摩擦力之差,故D錯誤.
故選:B.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

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)有勻強磁場,水平界面PP′是磁場的上邊界,磁感應強度為B,方向是水平的,垂直于紙面向里.在磁場的正上方,有一個位于豎直平面內(nèi)的閉合的矩形平面導線框abcd,ab長為l1,bc長為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,已知線框進入磁場的過程中的運動情況是:cd邊進入磁場以后,線框先做加速運動,然后做勻速運動,直到ab邊到達邊界PP′為止.從線框開始下落到cd邊剛好到達水平地面的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:
(1)線框abcd在進入磁場的過程中,通過導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邊到達地面時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,另一端b固定在環(huán)上,電阻值也是R.加一個垂直圓環(huán)的磁感強度為B的勻強磁場,并使oa桿以角速度勻速旋轉(zhuǎn).如果所有觸點接觸良好,ob不影響oa的轉(zhuǎn)動,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磁場,磁感應強度為B=1T;現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.01kg,總電阻為R=1Ω,邊長也為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動,當金屬線圈從最高點返回到磁場區(qū)域時,線圈剛好做勻速直線運動.已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,不計其他阻力,求:
(1)線圈向下返回到磁場區(qū)域時的速度;
(2)線圈向上離開磁場區(qū)域時的動能;
(3)線圈向下通過磁場過程中,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=1m的足夠長的U形光滑金屬框固定在磁感應強度B=1T、范圍足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂商導軌平面斜向上.現(xiàn)用一平行于導軌的牽引力F,牽引一根質(zhì)量為m=0.2kg,電阻R=1Ω的金屬棒ab,由靜止開始沿導軌向上移動.(金屬ab始終與導軌接觸良好且垂直,不計導軌電阻及一切摩擦)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軌上達到某一速度時,突然撤去拉力,從撤去拉力到棒的速度為零時止,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=0.9m的兩金屬導軌足夠長,與水平面成37°角平行放置.導軌兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=R2=10Ω,導軌電阻不計.初始時S處于閉合狀態(tài),整個裝置處在勻強磁場中,磁場垂直導軌平面向上.一根質(zhì)量為m=750g的導體棒ab擱放在金屬導軌上且始終與導軌接觸良好,棒的有效電阻為r=1Ω.現(xiàn)釋放導體棒,導體棒由靜止沿導軌下滑,達到穩(wěn)定狀態(tài)時棒的速率為v=1m/s,此時整個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)定時導體棒中勻強磁場磁感應強度B;
(2)導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)斷開S后,導體棒的最終速率.

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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點接觸,構(gòu)成“V”字型導軌.空間存在垂直于紙面的均勻磁場.用力使MN向右勻速運動,從a位置開始計時,運動中MN始終與∠bac的平分線垂直且和導軌保持良好接觸.下列關(guān)于回路中電流i與時間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的兩根平行金屬導軌彎成“L”形,豎直導軌面與水平導軌面均足夠長,整個裝置處于豎直向上大小為B的勻強磁場中.質(zhì)量均為m、阻值均為R的導體棒ab、cd均垂直于導軌放置,兩導體棒與導軌間動摩擦因數(shù)均為μ,當導體棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平導軌向右勻速運動時,釋放導體棒ab,它在豎直導軌上勻加速下滑.某時刻將導體棒cd所受水平恒力撤去,經(jīng)過一段時間,導體棒cd靜止,此過程流經(jīng)導體棒cd的電荷量為q(導體棒ab、cd與導軌間接觸良好且接觸點及金屬導軌的電阻不計,已知重力加速度為g),則(  )
A.導體棒cd受水平恒力作用時流經(jīng)它的電流I=
BLv0
R
B.導體棒ab勻加速下滑時的加速度大小a=g-
μB2L2v0
2mR
C.導體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為s=
2Rq
BL
D.導體棒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,圓弧的半徑為r,兩金屬軌道間的寬度為d,整個軌道處于磁感應強度為B,方向豎直向上的勻強磁場中.質(zhì)量為m、長為d、電阻為R的金屬細桿置于框架上的MM'處,
MN
=r.在t=0時刻,給金屬細桿一個垂直金屬細桿、水平向右的初速度v0,之后金屬細桿沿軌道運動,在t=tl時刻,金屬細桿以速度v通過與圓心等高的P和P′;在t=t2時刻,金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點,金屬細桿與軌道始終接觸良好,軌道的電阻和空氣阻力均不計,重力加速度為g.以下說法正確的是( 。
A.t=0時刻,金屬細桿兩端的電壓為Bdv0
B.t=tl時刻,金屬細桿所受的安培力為
B2d2v
2R
C.從t=0到t=t1時刻,通過金屬細桿橫截面的電量為
Bdr
R
D.從t=0到t=t2時刻,定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
1
4
mv
20
-
5
4
mgr

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