【題目】如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ相距L，傾斜置于勻強磁場中。磁場方向垂直導軌平面向上，斷開開關(guān)S，將長也為L的金屬棒ab在導軌上由靜止釋放。經(jīng)時間t，金屬棒的速度大小為v1，此時閉合開關(guān)，最終金屬棒以大小為v2的速度沿導軌勻速運動。已知金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r，其他電阻均不計，重力加速度為g。則下列說法正確的是

A. 導軌與水平面夾角α的正弦值為

B. 磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為

C. 金屬棒的速度從變至恰為的過程，金屬棒一定做加速度減小的加速運動

D. 金屬棒的速度從變至恰為的過程，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為

【答案】AB

【解析】

斷開開關(guān)S時，金屬棒ab在導軌上由靜止釋放勻加速下滑；閉合開關(guān)后，又會受到的安培力，金屬棒ab在導軌上可能做加速度減小的加速運動或減速運動，當加速度減小到0時，速度達到最大，根據(jù)最終達到平衡，列出平衡方程，求出磁感應(yīng)強度．金屬棒沿導軌下滑的過程中，重力勢能減小，動能增加，內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒先求出整個電路產(chǎn)生的熱量；

A、斷開開關(guān)S時，金屬棒ab在導軌上由靜止釋放勻加速下滑，由牛頓第二定律有：，由勻變速運動的規(guī)律可得：，解得，故A正確；

BC、閉合開關(guān)后，金屬棒ab在導軌上可能做加速度減小的加速運動或減速運動，最終以勻速運動，勻速時則有：，又，解得：，故B正確，C錯誤；

D、由動能定理則有：，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱，故D錯誤；

故選AB。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在坐標系xOy中，有邊長為a的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處．在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行．t＝0時刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的（　�。�

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國的動車技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平，高鐵出海將在我國一帶一路戰(zhàn)略構(gòu)想中占據(jù)重要一席所謂的動車組，就是把帶動力的動力車與非動力車按照預定的參數(shù)組合在一起某車次動車組有2節(jié)動力車車廂與6節(jié)非動力車車廂連接而成，動車組總質(zhì)量為，正常行駛時2節(jié)動力車發(fā)動機的總功率為假設(shè)動車組均在平直路面行駛，受到的阻力恒為重力的倍取求：

（1）該動車組正常行駛的最大速度．

（2）甲地距離乙站10km，如果動車組以的速度通過甲地，要使動車組停靠在乙站，兩臺發(fā)動機至少需工作多長時間？

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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.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連 的兩個 D 形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹 縫時都能得到加速，兩 D 形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示， 下列說法中正確的是( )

A. 回旋加速器中，粒子加速的時間和做圓周運動的周期相等

B. 帶電粒子在 D 形盒內(nèi)從狹縫間的電場獲得能量

C. 增大 D 形盒的半徑，可以增大粒子從 D 形盒射出時的動能

D. 狹縫寬度越小，粒子從 D 形盒射出時的動能越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，電燈L正常發(fā)光。兩塊電表均為理想電表。在滑片P向右移動的過程中，下列說法正確的是

A. 電流表的示數(shù)變小 B. 電源的總功率變小

C. 燈泡L的亮度變大 D. 電壓表的示數(shù)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】裂變反應(yīng)可以在人工控制下進行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來，從而影響裂變反應(yīng)的反應(yīng)速度。 如圖所示，一個中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m，慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M，而且M＞m。為把中子的速率更好地降下來，現(xiàn)在有原子核的質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過計算碰撞后中子速度的大小，說明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。

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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。

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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)進行預熱．如圖所示，將被加熱管道置于感應(yīng)線圈中，當感應(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

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