如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻R,軌道所在處有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌,第一次用恒定的拉力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動,穩(wěn)定時(shí)速度為2v,第二次保持拉力的功率P恒定,由靜止開始向右運(yùn)動,穩(wěn)定時(shí)速度為3v(除R外,其余電阻不計(jì),導(dǎo)軌光滑),在兩次金屬棒ab速度為v時(shí)加速度分別為a1、a2,則
A.a(chǎn)1a2B.a(chǎn)1a2
C.a(chǎn)1a2D.a(chǎn)1a2
A 、

試題分析:第一次用恒定F運(yùn)動時(shí),當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí),拉力F等于安培力,即,
所以當(dāng)速度為v時(shí),物體受到的合力為,
故此時(shí)的加速度為
第二次用恒定的功率運(yùn)動時(shí),當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度后,牽引力等于安培力,所以
當(dāng)物體的速度為v時(shí),牽引力,所以此時(shí)的合力為,故此時(shí)的加速度為,所以a1a2
A正確,
點(diǎn)評:此題屬于牛頓運(yùn)動定律與電磁學(xué)的綜合題目,關(guān)鍵是根據(jù)題中的含義,找出速度最大時(shí)安培力和外力的關(guān)系,然后列等式求解
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一半徑為R,電阻率為ρ,密度為d的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場中,圓環(huán)的截面的半徑為r(r<<R)。如圖所示,當(dāng)圓環(huán)在加速下落時(shí)某一時(shí)刻的速度為v,則
A.此時(shí)整個圓環(huán)的電動勢
B.忽略電感的影響,此時(shí)圓環(huán)的電流
C.此時(shí)圓環(huán)的加速度
D.如果徑向磁場足夠長,則圓環(huán)的最大速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于發(fā)電機(jī)和電動機(jī),下列說法中不正確的是(    )
A.發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的作用是相同的,都是把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能
B.發(fā)電機(jī)可以把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能,電動機(jī)可以把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
C.發(fā)電機(jī)和電動機(jī)統(tǒng)稱為電機(jī)
D.通過電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電能與其他形式的能源相互轉(zhuǎn)化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個邊長為、電阻為的等邊三角形線框,在外力作用下,以速度勻速穿過寬均為的兩個勻強(qiáng)磁場區(qū).這兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反.線框的運(yùn)動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直,取逆時(shí)針方向的電流為正.若從圖示位置開始計(jì)時(shí),關(guān)于線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與運(yùn)動時(shí)間之間的函數(shù)圖象,正確的是   (   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌abcd豎直放置,導(dǎo)軌間距離為  L1電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(11分)如圖甲所示,光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.20 m,兩導(dǎo)軌的左端之間所接的電阻R=0.40 Ω,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量m=0.10 kg的金屬桿ab,位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r=0.10 Ω,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向豎直向下.現(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿,使之由靜止開始運(yùn)動,在整個運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示,求從金屬桿開始運(yùn)動經(jīng)t=5.0 s時(shí):

(1)通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)金屬桿的速度大。
(3)外力F的瞬時(shí)功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一矩形線圈位于一個方向垂直線圈平面向里的磁場中,如圖a所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖b所示.以I表示線圈中的感應(yīng)電流,以圖a線圈上箭頭所示方向的電流為正,則以下的i-t圖中正確的是 (   )

                                           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN,導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=4Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ
(2)cd離NQ的距離s
(3)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量
(4)若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0,從此時(shí)刻起,讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化(寫出B與t的關(guān)系式)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,處于同一水平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,相距為L,左端連接有阻值為R的電阻。一導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,電阻值也為R,回路中其余電阻不計(jì)。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。
當(dāng)導(dǎo)體棒ab受水平外力作用以速度v勻速向右滑動時(shí),求:
(1)導(dǎo)體棒中的電流大小及方向。
(2)導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率。
(3)水平外力F的大小和方向。

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