如圖所示,有兩根和水平方向成a角的光滑平行金屬軌道,上端接 有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道的勻強磁場,磁感強度為B,一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長 的時間后,金屬桿的速度會趨于一個最大速度vm,則:(     )[
A.如果B增大,vm變大,B.如果R變大,vm變小,
C.如果a變大,vm變大,D.如果m變小,vm變大。
C
分析:金屬桿受重力、支持力、安培力做加速度逐漸減小的加速運動,當加速度減小到零,速度最大.根據(jù)合力為零,求出金屬桿的最大的速度.
根據(jù)最大的速度的表達式進行求解.
解答:解:金屬桿受重力、支持力、安培力,開始時重力沿斜面的分力大于安培力,所以金屬桿做加速運動.
隨著速度的增加,安培力在增大,所以金屬桿加速度逐漸減小,當加速度減小到零,速度最大.
當加速度為零時,速度最大.有mgsinα=BIL,
I=,vm=
A、如果B增大,vm將變小,故A錯誤.
B、如果R變小,vm將變小,故B錯誤.
C、如果α變大,vm將變大,故C正確.
D、如果m變小,vm將變小,故D錯誤.
故選C.
點評:解決本題的關(guān)鍵知道金屬桿做加速度逐漸減小的加速運動,當加速度為零時,速度最大.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖,PQNM是由粗裸導線連接兩個定值電阻組合成的閉合矩形導體框,水平放置,金屬棒ab與PQ、MN垂直,并接觸良好。整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中,磁感強度B=0.4T。已知PQ與MN間的距離為L=0.5m,電阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余電阻均忽略不計,若使ab以v=5m/s的速度向右勻速運動,作用于ab的外力大小為________N,R1上消耗的電熱功率為________W。(不計摩擦)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一塊通有電流的銅板,板垂直磁場放在磁場中,板內(nèi)通有如圖方向的電流,a、b是銅板的左、右邊緣上的兩點,若兩點的電勢分別為φa、φb,則(   )
A.φa>φbB.φa<φb
C.電流增大時,Uab增大D.其他條件不變,將銅板改為NaCl溶液時,電勢差仍一樣

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根平行放置的豎直導電軌道處于勻強磁場中,軌道平面與磁場方向垂直。當接在軌道間的開關(guān)S斷開時,讓一根金屬桿沿軌道下滑(下滑中金屬桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好)。下滑一段時間后,閉合開關(guān)S。閉合開關(guān)后,金屬桿沿軌道下滑的速度一時間圖象可能為,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直放置的U形導軌寬為L,上端串有電阻R(其余導體部分的電阻都忽略不計),磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m,與導軌接觸良好,不計摩擦.從靜止釋放后ab保持水平而下滑。說明導體棒的運動性質(zhì),試求最大加速度a和導體棒下滑的最大速度vm.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,質(zhì)量為、長為L的導體棒MN放在導軌上。甲、乙兩根相同的絕緣輕質(zhì)彈簧一端均與導體棒中點固定連接,另一端均被固定,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸,導軌與導體棒的電阻均忽略不計。初始時刻,兩彈簧恰好處于自然長度,導體棒具有水平向左的初速度,經(jīng)過一段時間,導體棒第一次運動至最右端,這一過程中AB間電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則
A.導體棒做簡諧運動
B.初始時刻導體棒受到安培力大小為
C.當導體棒再次回到初始位置時,AB間電阻R的功率為
D.當導體棒第一次到達最右端時,甲彈簧具有的彈性勢能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

設(shè)長為L的正確方形線框的電阻為R,將以恒定速度勻速穿過有界勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,v的方向垂直于B,也垂直于磁場邊界,磁場范圍的寬度為d,如圖所示,則,

(1)若L<d,求線框穿過磁場安培力所做的功;
(2)若L>d,求線框穿過磁場安培力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈QPQ共軸.Q中通有變化電流,電流隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示.P所受的重力為G,桌面對P的支持力為N,則
A.t1時刻N>GB.t2時刻N>G
C.t3時刻N<GD.t4時刻N=G

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,兩平行光滑導軌相距為20cm,與內(nèi)阻r為0.5Ω的電源相連,導軌平面與水平面成45 o角。整個裝置處在方向豎直向下,磁感應(yīng)強度B為1T的勻強磁場中,當滑動變阻器調(diào)至阻值為零時,在導軌上放置一質(zhì)量為0.2kg的金屬棒MN,恰好處于靜止狀態(tài),經(jīng)測量,導軌間的金屬棒電阻值R為0.5Ω。導軌、導線電阻不計,g取10m/s2

(1)求金屬棒所受安培力的大小,并指明金屬棒上電流的方向;
(2)計算電源電動勢E。

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