精英家教網(wǎng)如圖所示,一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成45°角斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根通有恒定電流的金屬棒,由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將磁場(chǎng)方向沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上,在此過(guò)程中,金屬棒始終保持勻速運(yùn)動(dòng),已知棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<1,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小變化情況是( 。
A、不變B、一直減小C、一直增大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,受力分析如圖所示,設(shè)磁感線與水平方向的夾角為α
  安培力大小 F=BIL,θ=90°-α,由平衡條件得:精英家教網(wǎng)
   G=N+BILsinθ,
   f=BILcosθ
又 f=μN(yùn),
解得:B=
μG
IL(μcosα+sinα)
=
μG
IL
1+μ2
sin(β+α)
,式中tanβ=μ
由題意,μ<1,則β<45°,B在磁場(chǎng)緩慢轉(zhuǎn)過(guò)45°的過(guò)程中,α從45°增大到90°,可知磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大,故D正確,ABC錯(cuò)誤;
故選:D.
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;解題時(shí)注意數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用.
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:

瞬時(shí)速度是一個(gè)重要的物理概念.但在物理實(shí)驗(yàn)中通常只能通過(guò)
.
v
=
△s
△t
(△s為擋光片的寬度,△t為擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)所經(jīng)歷的時(shí)間)的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)近似表征物體的瞬時(shí)速度.這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)△t或△s趨近零.
為此人們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物體的瞬時(shí)速度.如圖所示,在水平導(dǎo)軌的A處放置一光電門(mén),讓載有輕質(zhì)擋光片(寬度為△s)的小車(chē)與細(xì)線、鉤碼連接,從P點(diǎn)靜止運(yùn)動(dòng),再利用處于A處的光電門(mén)記錄下?lián)豕馄?jīng)過(guò)A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間△t.接下來(lái),改用不同寬度的擋光片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),最后運(yùn)用公式
.
v
=
△s
△t
計(jì)算出不同寬度的擋光片從A點(diǎn)開(kāi)始在各自△s區(qū)域內(nèi)的
.
v
A
,并作出
.
v
-△t
可圖,如圖所示.
(1)本實(shí)驗(yàn)需要的步驟有:
 

A.小車(chē)質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量
B.實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力
C.小車(chē)每次實(shí)驗(yàn)必須從同一點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)
D.小車(chē)后面必須連接紙帶,并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
(2)根據(jù)描點(diǎn),請(qǐng)你在坐標(biāo)系內(nèi)畫(huà)出可
.
v
-△t
圖線.
(3)根據(jù)可
.
v
-△t
圖線,可知小車(chē)的加速度大小約為
 
m/s2,擋光片經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的瞬間速度大小約為
 
m/s.(保留兩位有效數(shù)字)精英家教網(wǎng)

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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,一水平放置的光滑平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌的一端連接一阻值為R的電阻,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿一個(gè)水平向右的初速度v0,讓其自由滑行,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),則金屬桿滑行過(guò)程所受安培力F、運(yùn)動(dòng)速度v、加速度a、位移x大致圖象正確的是( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成角向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根通有恒定電流的金屬棒,由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將磁場(chǎng)方向沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上,在此過(guò)程中,金屬棒始終保持勻速運(yùn)動(dòng),已知棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)<1,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小變化情況是(   )

A.不變          B.一直增大

C.一直減小      D.先變小后變大

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科目:高中物理 來(lái)源:同步題 題型:不定項(xiàng)選擇

如圖所示,一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成45°角向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根通有恒定電流的金屬棒,由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng),F(xiàn)將磁場(chǎng)方向沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上,在此過(guò)程中,金屬棒始終保持勻速運(yùn)動(dòng),已知棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<1,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小變化情況是
[     ]
A.不變
B.一直增大
C.一直減小
D.先變小后變大

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