精英家教網(wǎng)位于同一水平面上的兩根平行導(dǎo)電導(dǎo)軌,放置在斜向左上方、與水平面成60°角足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)給出這一裝置的側(cè)視圖,一根通有恒定電流的金屬棒正在導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng),在勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中,金屬棒始終保持勻速運(yùn)動(dòng),則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小變化可能是(  )
A、始終變大B、始終變小C、先變大后變小D、先變小后變大
分析:金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),所受合力為零,對(duì)金屬棒進(jìn)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(duì)象,受重力、安培力、彈力和摩擦力,如圖所示精英家教網(wǎng)
安培力F=BIL,
兩角的關(guān)系θ=90°-α,
f=μN(yùn),
由平衡條件得:
G=N+BILsinθ,f=BILcosθ,
解得:B=
μG
IL(cosθ+μsinθ)
,
當(dāng)B轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中,安培力與沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),所以θ從300減小到00,據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知:
磁感應(yīng)強(qiáng)度可能始終變大,也可能先變小后變大,故AD正確,BC錯(cuò)誤;
故選:AD.
點(diǎn)評(píng):對(duì)導(dǎo)體棒正確受力分析、應(yīng)用平衡條件即可正確解題;解題關(guān)鍵利用平衡條件求出B的表達(dá)式,再利用注意數(shù)學(xué)知識(shí)求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,OP1Q1與OP2Q2是位于同一水平面上的兩根光滑金屬導(dǎo)軌,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.導(dǎo)軌的OP1段與OP2段相互垂直,長(zhǎng)度相等,交于O點(diǎn).導(dǎo)軌的P1Q1段與P2Q2段相互平行,并相距2b.一金屬細(xì)桿在垂直于金屬桿的水平外力作用下,t=0的時(shí)刻從O點(diǎn)出發(fā),以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng).在滑動(dòng)過(guò)程中,桿始終保持與導(dǎo)軌的平行段相垂直,桿與導(dǎo)軌有良好的接觸.假定導(dǎo)軌和金屬桿都有電阻,每單位長(zhǎng)度的電阻都是r.求:
(1)金屬桿在正交的OP1、OP2導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí),加在   金屬桿上外力的功率隨時(shí)間的變化關(guān)系?
(2)金屬桿運(yùn)動(dòng)到P1、P2右側(cè)x處電流的大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2005?南通模擬)位于同一水平面上的兩根平行導(dǎo)電導(dǎo)軌,放置在斜向左上方、與水平面成60°角足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)給出這一裝置的側(cè)視圖,一根通有恒定電流的金屬棒正在導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng),在勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中,金屬棒始終保持勻速運(yùn)動(dòng),則磁感強(qiáng)度B的大小變化可能是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?南昌二模)如圖所示,OP1Q1與OP2Q2是位于同一水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌,處在沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,長(zhǎng)度相等的導(dǎo)軌OP1段與OP2段相互垂直,交于O點(diǎn).導(dǎo)軌的P1Q1與P2Q2段相互平行,相距為2b.一根質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿,在t=0s時(shí)從O點(diǎn)出發(fā),在外力作用下以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng).在滑動(dòng)的過(guò)程中,桿速度的方向始終保持與導(dǎo)軌的平行段相平行,且與OP1成45°夾角,桿與導(dǎo)軌有良好的接觸.假定導(dǎo)軌與金屬桿都有電阻,且每單位長(zhǎng)度的電阻都是r.不計(jì)金屬細(xì)桿與軌道之間的摩擦.
(1)金屬桿在正交的OP1、OP2導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí),通過(guò)金屬桿中的電流多大?
(2)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到t=
bv
過(guò)程中,外力一共做了多少的功?
(3)若控制外力,使金屬桿從靜止開(kāi)始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,試寫(xiě)出外力隨時(shí)間變化的規(guī)律.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,OP1Q1與OP2Q2是位于同一水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌,處在沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,長(zhǎng)度相等的導(dǎo)軌OP1段與OP2段相互垂直,交于O點(diǎn).導(dǎo)軌的P1Q1與P2Q2段相互平行,相距為2b.一根質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿,在t=0s時(shí)從O點(diǎn)出發(fā),在外力作用下以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng).在滑動(dòng)的過(guò)程中,桿始終保持與導(dǎo)軌的平行段相垂直,速度方向與導(dǎo)軌的平行段相平行,桿與導(dǎo)軌有良好的接觸.假定導(dǎo)軌與金屬桿都有電阻,且每單位長(zhǎng)度的電阻都是r.不計(jì)金屬細(xì)桿與軌道之間的摩擦.
(1)金屬桿在正交的OP1、OP2導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí),通過(guò)金屬桿中的電流多大?
(2)當(dāng)t=
2b
V
時(shí),金屬桿受到的安培力多大?
(3)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到t=
b
V
過(guò)程中,外力一共做了多少的功?
(4)若控制外力,使金屬桿從靜止開(kāi)始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度始終為a,試寫(xiě)出外力隨時(shí)間變化的規(guī)律.

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