7.如圖所示,寬L=1m、傾角θ=300的光滑平行導(dǎo)軌與電動勢E=1.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的電池相連接,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)閉合開關(guān),質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab從靜止開始運動.不計導(dǎo)軌電阻,且導(dǎo)軌足夠長.下列說法正確的是(  )
A.導(dǎo)體ab的穩(wěn)定速度是10m/s
B.當(dāng)ab達(dá)到穩(wěn)定速度時,安培力功率為7W
C.當(dāng)ab達(dá)到穩(wěn)定速度時,導(dǎo)體ab的重力功率為7W
D.當(dāng)ab達(dá)到穩(wěn)定速度時,回路中焦耳熱功率4W

分析 當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運動時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),由平衡條件求出穩(wěn)定速度;
應(yīng)用安培力公式求出安培力,然后應(yīng)用功率公式求出安培力、重力與焦耳熱功率.

解答 解:A、達(dá)到穩(wěn)定時導(dǎo)體棒做勻速直線運動,電路電流:I=$\frac{BLv-E}{R+r}$,導(dǎo)體棒受到的安培力:F=BIL=$\frac{BL(BLv-E)}{R+r}$,由平衡條件得:mgsinθ=$\frac{BL(BLv-E)}{R+r}$,解得:v=14m/s,故A錯誤;
B、ab達(dá)到穩(wěn)定速度時安培力的功率:P安培=Fv=$\frac{BL(BLv-E)}{R+r}$v=$\frac{0.25×1×(0.25×1×14-1.5)×14}{0.5+0.5}$=7W,故B正確;
C、當(dāng)ab達(dá)到穩(wěn)定速度時,導(dǎo)體ab的重力功率:PG=mgcos(90°-θ)=0.1×10×14×cos(90°-30°)=7W,故C正確;
D、達(dá)到穩(wěn)定時電路電流:I=$\frac{BLv-E}{R+r}$=$\frac{0.25×1×14-1.5}{0.5+0.5}$=2A,回路焦耳熱功率:PQ=I2(R+r)=22×(0.5+0.5)=4W,故D正確;
故選:BCD.

點評 分析清楚物體運動過程是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用E=BLv求出感應(yīng)電動勢、應(yīng)用歐姆定律、安培力公式與平衡條件及功率公式可以解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.傾斜光滑、足夠長的平行導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌上的電阻R1=3Ω,下邊接一最大電阻為6Ω的滑動變阻器R2,金屬棒ab的質(zhì)量為m、電阻R3=4Ω,其余電阻不計,斜面的斜角為α.則金屬棒ab沿著導(dǎo)軌加速下滑的過程中( 。
A.金屬棒克服安培力做的功等于其機(jī)械能的減少量
B.重力和安培力對金屬棒做功之和等于金屬棒增加的動能、電路產(chǎn)生的熱量之和
C.滑動變阻器接入電路的電阻越小,金屬棒勻速運動時受到的安培力越大
D.改變滑動變阻器接入電路的電阻,當(dāng)金屬棒勻速運動后R1的電功率最大時,R1、R2、R3的功率之比為P1:P2:P3=2:1:6

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.粗細(xì)均勻的兩端開口的U形細(xì)玻璃管開口向下豎直放置時,在左、右管中各有長度是L的水銀柱封閉住總長是8L的氣柱A,如圖,左、右管之間的距離忽略不計,左、右管長度都是6L,兩水銀柱的下表面到管口距離相等.大氣壓保持為p=4ρgL,ρ是水銀的密度,g是重力加速度.把一側(cè)的管口封住(不計厚度),再緩慢轉(zhuǎn)動U形管,使其開口向上豎直放置,兩側(cè)水銀柱的長度不變.
(1)氣柱溫度始終是27℃,氣柱A的長度是多少?
(2)接著對管內(nèi)氣柱緩慢加熱,當(dāng)氣柱A的長度又是8L時,管內(nèi)氣柱溫度是多少K?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.關(guān)于電動勢,下列說法正確的是( 。
A.電源兩極間的電壓等于電源電動勢
B.電動勢越大的電源,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大
C.電源電動勢的數(shù)值等于外電壓之和
D.電源電動勢與外電路的組成無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,兩根足夠長粗糙的固定平行金屬導(dǎo)軌位于傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌上端接有阻值R1=15Ω的電阻,下端接有阻值R2=30Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻忽略不計,導(dǎo)軌寬度L=2m,在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.質(zhì)量m=0.1kg、連入電路的電阻r=10Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放,當(dāng)金屬棒ab下滑高度h=3m時,速度恰好達(dá)到最大值v=2m/s,金屬棒ab在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好.g取10m/s2.求:
(1)金屬棒ab在下滑過程中所受摩擦力的大小
(2)金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運動過程中導(dǎo)軌上端電阻R1中產(chǎn)生的熱量QR1.(結(jié)果取2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,甲、乙傳送帶傾斜放置,并以相同的恒定速率v逆時針運動,兩傳送帶粗糙程度不同,但長度、傾角均相同.將一小物體分別從兩傳送帶頂端的A點無初速釋放,甲傳送帶上小物體到達(dá)底端B點時恰好達(dá)到速度v,乙傳送帶上小物體到達(dá)傳送帶中部的C點時恰好達(dá)到速度v,接著以速度v運動到底端B點.則小物體從A運動到B的過程中(  )
A.小物體與甲傳送帶之間的動摩擦因數(shù)比與乙之間的小
B.兩傳送帶對小物體做功相等
C.物體在甲傳送帶上的重力做功的平均功率比在乙上的大
D.兩傳送帶因與小物體摩擦產(chǎn)生的熱量相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.4m,導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為30°,其電阻不計.把完全相同的兩金屬棒(長度均為0.4m)ab、cd分別垂直于導(dǎo)軌放置,并使每棒兩端都與導(dǎo)軌良好接觸.已知兩金屬棒的質(zhì)量均為m=0.1kg、電阻均為R=0.2Ω,整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T,當(dāng)金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下沿導(dǎo)軌向上勻速運動時,金屬棒cd恰好能保持靜止.(g=10m/s2),則( 。
A.F的大小為0.5 N
B.金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1.0 V
C.ab兩端的電壓為1.0 V
D.ab棒的速度為5.0 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖裝置,不計滑輪的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦,整個裝置處于平衡,則(  )
A.m1>$\frac{1}{2}$m2
B.m1<$\frac{1}{2}$m2
C.若使m1的質(zhì)量逐漸增加一些,整個裝置一定能達(dá)到的平衡
D.若將右邊繩子懸點O向右平移一些,則重物m2將會下降一些

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.一輛客車從靜止開始以加速度a=0.5m/s2做勻加速直線運動的同時,在車的后面離車s=20m遠(yuǎn)的地方有一乘客正以某一速度v在勻速追趕這輛車.
(1)要能追上這輛車,乘客的速度至少是多少?
(2)若已知司機(jī)通過觀后鏡能看到車后追趕的乘客離車的最遠(yuǎn)距離s0=15m(即該乘客離車距離大于15m超出司機(jī)的視線范圍)且需要在視線中保留的時間不少于t0=1.0s,這樣司機(jī)才能發(fā)現(xiàn)該乘客,并制動客車停下來,該乘客要想乘坐上這輛客車,其追趕客車的速度的最小值是多少?

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