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4.如圖所示,在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,相距為L,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下.有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b,先將a棒垂直導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接,連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放c,此后某時(shí)刻,將b也垂直導(dǎo)軌放置,a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng),b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上.a(chǎn)棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì).則( �。�
A.物塊c的質(zhì)量是2msinθ
B.回路中的電流方向俯視為順時(shí)針
C.b棒放上后,a棒受到的安培力為2mgsinθ
D.b棒放上后,a棒中電流大小是 mgsinθBL

分析 a、b棒中電流大小相等方向相反,故a、b棒所受安培力大小相等方向相反,對b棒進(jìn)行受力分析有安培力大小與重力沿斜面向下的分力大小相等,再以a棒為研究對象,由于a棒的平衡及安培力的大小,所以可以求出繩的拉力,再據(jù)C平衡可以得到C的質(zhì)量.
根據(jù)楞次定律求解電流方向;
根據(jù)安培力計(jì)算公式求解電流強(qiáng)度大�。�

解答 解:AC、b棒靜止,說明b棒受力平衡,即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡.a(chǎn)棒勻速向上運(yùn)動(dòng),說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個(gè)力平衡,c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡.由b平衡可知,安培力大小F=mgsinθ,所以a和b棒受到的安培力大小均為mgsinθ;由a平衡可知F=F+mgsinθ=2mgsinθ,由c平衡可知F=mcg
因?yàn)槔K中拉力大小相等,故2mgsinθ=mcg,即物塊c的質(zhì)量為2msinθ,故A正確、C錯(cuò)誤;
B、根據(jù)楞次定律可知回路中的電流方向俯視為逆時(shí)針,故B錯(cuò)誤;
D、根據(jù)b棒的平衡可知F=mgsinθ,又因?yàn)镕=BIL,得I=mgsinθBL,故D正確.
故選:AD.

點(diǎn)評 對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,重點(diǎn)是分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問題,根據(jù)平衡條件列出方程;另一條是能量,分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題,根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系等列方程求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.民航客機(jī)機(jī)艙緊急出口的氣囊是一條連接出口與地面的斜面,若斜面高3.2m,斜面長4.0m,質(zhì)量為60kg的人沿斜面滑下所受的阻力是240N,求人滑到底端時(shí)的速度.(用動(dòng)能定理解答本題)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法中正確的是( �。�
A.用光導(dǎo)纖維束傳送信息是光的衍射的應(yīng)用
B.太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜是光的干涉現(xiàn)象
C.在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物,可使景象更清晰
D.經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋,紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,abcd為水平放置的平行“[”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為L.導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì).已知金屬桿MN傾斜放置,與導(dǎo)軌成θ角,單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好).則( �。�
A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為BLv sin θ
B.電路中感應(yīng)電流的大小為Bvsinθr
C.金屬桿所受安培力的大小為B2Lvr
D.金屬桿的熱功率為B2Lv2rsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,半徑r=20cm的金屬圓環(huán)和導(dǎo)體棒OA位于同一平面內(nèi),O點(diǎn)在直徑CD的延長線上,OC=r,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場垂直于金屬圓環(huán)和導(dǎo)體棒所在平面向里.已知金屬圓環(huán)的電阻R1=8Ω,導(dǎo)體棒OA長l=60cm,電阻R2=3Ω,現(xiàn)讓導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)以角速度ω=5rad/s沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),已知金屬圓環(huán)與導(dǎo)體棒粗細(xì)均勻,且二者接觸良好,下列說法正確的是(  )
A.導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí),產(chǎn)生的電動(dòng)勢為0.36V
B.導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí),OA兩點(diǎn)間電勢差大小為0.1V
C.導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí),金屬圓環(huán)消耗的電功率為3.2×10-3W
D.導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí),金屬圓環(huán)所受安培力為0

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.以下說法中正確的是( �。�
A.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種干涉現(xiàn)象
B.激光防偽商標(biāo),看起來是彩色的,這是光的干涉現(xiàn)象
C.對于同一障礙物,波長越大的光波衍射現(xiàn)象越明顯
D.泊松亮斑是光的偏振現(xiàn)象
E.紅光由空氣進(jìn)入水中,顏色不變,波長變短

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,水平軌道寬為L,軌道區(qū)間里存在著斜向上與水平方向夾角為α的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置,與軌道右端的距離為s,導(dǎo)體棒與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.某時(shí)刻起給導(dǎo)體棒通以如圖所示的恒定電流I,導(dǎo)體棒加速后從軌道右端水平飛出,落在距離水平軌道為h的地面上,落地點(diǎn)與軌道右端的水平距離為s.重力加速度為g,忽略空氣阻力,則( �。�
A.導(dǎo)體棒剛飛出軌道時(shí)的速度大小為sgh
B.導(dǎo)體棒在空中飛行的時(shí)間為2gh
C.導(dǎo)體棒在軌道上的加速度大小為gs4h
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgs+4μh4hILsinα+μcosα

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,質(zhì)量為m、半徑為b的小球,放在半徑為a、質(zhì)量為3m的大空心球內(nèi).大球開始靜止在光滑的水平面上,當(dāng)小球從圖示位置無初速度地沿大球內(nèi)壁滾到最低點(diǎn)時(shí),大球移動(dòng)的距離是(  )
A.3ab4B.a4C.3a4D.ab4

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.A、B間夾有少量炸藥,如果A、B兩物體原來靜止在平板小車上,A、B與平板小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,平板車置于光滑的水平面上.炸藥爆炸后,A、B分離,到物體A和物體B分別與小車相對靜止時(shí),所用時(shí)間之比為多少?(設(shè)平板小車足夠長,A、B、C的質(zhì)量關(guān)系為mA:mB:mC=1:2:3)

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