【題目】如圖所示,ACD、EFG為兩根相距L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌,它們被豎直固定在絕緣水平面上,CDGF面與水平面成θ角.兩導(dǎo)軌所在空間存在垂直于CDGF平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.兩根質(zhì)量均為m、長度均為L的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,兩金屬細(xì)桿的電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計.當(dāng)ab以速度v1沿導(dǎo)軌向下勻速運動時,cd桿正好以速度v2向下勻速運動,重力加速度為g.以下說法正確的是

A. 回路中的電流強度為

B. ab桿所受摩擦力為mgsinθ

C. cd桿所受摩擦力為

D. μv1大小關(guān)系滿足= tanθ+

【答案】D

【解析】

ab下滑時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,cd不切割磁感線,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求解電流強度;根據(jù)平衡條件和安培力公式求解ab桿和cd桿所受的摩擦力,兩個平衡方程結(jié)合分析D項.

ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=BLv1;回路中感應(yīng)電流為:,故A錯誤;ab桿勻速下滑,受力平衡條件,則ab桿所受的安培力大小為:F=BIL=,方向沿軌道向上,則由平衡條件得ab所受的摩擦力大小為:f=mgsinθ-F=mgsinθ-,故B錯誤。cd桿所受的安培力大小也等于F,方向垂直于導(dǎo)軌向下,則cd桿所受摩擦力為:f=μN=μ(mgcosθ+F)=μ(mgsinθ+),故C錯誤。根據(jù)cd桿受力平衡得:mgsin(90°-θ)=f=μ(mgsinθ+),則得μv1大小的關(guān)系為:μ(mgsinθ+)=mgcosθ,= tanθ+,D正確。故選D。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一塊長方體金屬板材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B。當(dāng)通以從左到右的恒定電流I時,金屬材料上、下表面電勢分別為φ1、φ2。該金屬材料垂直電流方向的截面為長方形,其與磁場垂直的邊長為a、與磁場平行的邊長為b,金屬材料單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n,元電荷為e。那么

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓心為 O,半徑為 R 的圓形區(qū)域中有垂直紙面向里的勻 強磁場,磁感應(yīng)強度為 B。質(zhì)量為 m、電量為 q 的帶正電微粒從圓周上 M 點沿 半徑 MO 方向射入磁場射出磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了 120°,不計微粒重力,求:

(1)微粒入射速度大小。

(2)微粒在磁場中運動的時間。

(3)若將微粒的入射速度增大為原來的 3 倍,求射出點和入射點 M 之間的距 離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系.實驗時保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變,細(xì)線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F,用打點計時器測出小車運動的加速度a.

(1)關(guān)于實驗操作,下列說法正確的是________.

A.實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度,使滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行

B.平衡摩擦力時,在細(xì)線的下端懸掛鉤碼,使小車在線的拉力作用下能勻速下滑

C.每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D.實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源,后釋放小車

(2)圖乙為實驗中打出紙帶的一部分,從比較清晰的點跡起,在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個計數(shù)點AB、CD、E,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡未標(biāo)出,測出各計數(shù)點到A點間的距離.已知所用電源的頻率為50 Hz,打B點時小車的速度vB________ m/s,小車的加速度a________ m/s2.

(3)改變細(xì)線下端鉤碼的個數(shù),得到aF圖象如圖丙所示,造成圖線上端彎曲的原因可能是________.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。請回答下列問題:

(1)使用多用電表粗測電阻時,將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋,經(jīng)正確操作后,指針指示如圖甲a所示,為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確,該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋_____檔(選填“×1”“×100”);若經(jīng)過正確操作,將兩表筆接待測電阻兩端時,指針指示如圖甲b,則待測電阻為_______Ω

(2)圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。其中,電流表滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω;電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為;變阻器的阻值范圍為0-5000Ω

①該歐姆表的兩只表筆中,______是紅表筆。(選填“A”“B”);

②該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為進行刻度的。當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到時,歐姆表仍可調(diào)零,則調(diào)零后接入電路的電阻將變_____(填)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直角三角形導(dǎo)線框abc在有界磁場外運動一時間后以速度v從左向右勻速進入勻強磁場區(qū)域,從圖示位置開始計時,則此過程中導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律為下列四個圖象中的哪一個(  )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】鋪設(shè)海底金屬油氣管道時,焊接管道需要先用感應(yīng)加熱的方法對焊口兩側(cè)進行預(yù)熱.如圖所示,將被加熱管道置于感應(yīng)線圈中,當(dāng)感應(yīng)線圈中通以電流時管道發(fā)熱,下列說法中正確的是

A. 采用增大交變電流的頻率,可使焊接效果越好

B. 采用增大感應(yīng)線圈電阻值,可使焊接效果越好

C. 采用金屬電阻率越小的管道材料,焊接效果越好

D. 感應(yīng)線圈中通以正弦交流電,在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,間距為l、電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上.在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度恒為B;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化規(guī)律如圖(b所示.t=0時刻,在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上也由靜止釋放.在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好.已知cd棒的質(zhì)量為m,電阻為Rab棒的質(zhì)量、阻值均未知,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2l,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g.求:

(1)當(dāng)ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運動時,cd棒消耗的電功率;

(2)ab棒由靜止下滑到區(qū)域Ⅱ下邊界的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用多用電表測一定值電阻的電阻值,當(dāng)他選用“×10Ω”電阻擋進行測量時,指針示數(shù)如圖中a位置。為了更準(zhǔn)確地測量該電阻的電阻值,該同學(xué)換用了另一電阻擋進行測量,示數(shù)如圖中b位置。

1)該同學(xué)換用的另一電阻擋為______。

A×1Ω

B×10Ω

C×100Ω

2)該電阻的電阻值為______Ω。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案