【題目】?jī)筛嗑酁長(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬?gòu)澖枪饣瑢?dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊與水平面的夾角為37°,質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),回路總電阻為2R,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,以下說(shuō)法正確的是( )

A.ab桿所受拉力F的大小為mg sin37°
B.回路中電流為
C.回路中電流的總功率為mgv sin37°
D.m與v大小的關(guān)系為m=

【答案】D
【解析】解:A、對(duì)于cd桿,由平衡條件得:F=mgtan37°,對(duì)ab桿,由于感應(yīng)電流的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)度相等,兩桿所受的安培力大小相等,由平衡條件得知,F(xiàn)=F,拉力F=mgtan37°,故A錯(cuò)誤;

B、cd桿所受的安培力F=BIL,又F=mgtan37°,得電流為:I= ,故B錯(cuò)誤;

C、回路中電流的總功率等于拉力的功率,為P=Fv=mgvtan37°,故C錯(cuò)誤;

D、根據(jù)E=BLv,I= ,F(xiàn)=BIL得,F(xiàn)= ,結(jié)合F=mgtan37°,解得:m= ,故D正確.

故選:D.

ab桿和cd桿均處于平衡狀態(tài),運(yùn)用平衡條件分別對(duì)兩桿研究,即可求得F的大小;對(duì)于cd桿分析,由平衡條件求解感應(yīng)電流;回路中電流的總功率等于拉力的功率,由公式P=Fv求出.根據(jù)安培力與速度的關(guān)系,推導(dǎo)出m與v的關(guān)系.

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:

【題目】如圖甲所示,傾角為θ的足夠長(zhǎng)傳送帶以恒定的速率v0沿逆時(shí)針方向運(yùn)行。t=0時(shí),將質(zhì)量m=1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,物體相對(duì)地面的v-t圖象如圖乙所示.設(shè)沿傳送帶向下為正方向,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.則( 。

A. 傳送帶的速率v0=10m/s

B. 傳送帶的傾角θ=30°

C. 傳送帶的傾角θ=37°

D. 物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,xOy平面內(nèi)半徑為R的圓O'與y軸相切于原點(diǎn)O.在該圓形區(qū)域內(nèi),有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于圓面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿x軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)T0時(shí)間從P點(diǎn)射出.

(1)若僅撤去磁場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng) 時(shí)間恰從圓形區(qū)域的邊界射出.求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度的大;
(2)若僅撤去電場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)射入,且速度為原來(lái)的2倍,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的原理圖,若速度相同的同一束粒子沿極板P1、P2的軸線射入電磁場(chǎng)區(qū)域,由小孔S0射入右邊的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B2中,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,不計(jì)粒子重力.下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是( )

A.該束帶電粒子帶負(fù)電
B.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電
C.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,質(zhì)量越大
D.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,比荷 越小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩水平圓盤緊靠在一起,甲圓盤為主動(dòng)輪,乙靠摩擦隨甲無(wú)打滑轉(zhuǎn)動(dòng).甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r:r=2:1,兩圓盤和小物體m1、m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,m1O點(diǎn)為2r,m2O′點(diǎn)為r,當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)(  )

A. 與圓盤相對(duì)滑動(dòng)前m1m2的角速度之比ω1:ω2=2:1

B. 與圓盤相對(duì)滑動(dòng)前m1m2的向心加速度之比a1:a2=1:2

C. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加,m1先開始滑動(dòng)

D. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加,m2先開始滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一物塊在t=0時(shí)刻,以初速度v0從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端向上滑行,物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn),3t0時(shí)刻物塊又返回底端。由此可以確定 ( )

A. 物體沖上斜面的最大位移 B. 物塊返回底端時(shí)的速度

C. 物塊所受摩擦力大小 D. 斜面傾角θ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,平行金屬板A和B間的距離為d,現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓,t=0時(shí)A板比B板的電勢(shì)高,電壓的正向值為U0 , 反向值也為U0 , 現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO'的速度v0= 不斷射入,所有粒子不會(huì)撞到金屬板且在AB間的飛行時(shí)間均為T,不計(jì)重力影響.試求:

(1)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小及方向;
(2)粒子打出電場(chǎng)時(shí)位置離O'點(diǎn)的距離范圍;
(3)若要使打出電場(chǎng)的粒子經(jīng)某一垂直紙面的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,都能到達(dá)圓形磁場(chǎng)邊界的同一個(gè)點(diǎn),而便于再收集,則磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑和相應(yīng)的磁感強(qiáng)度是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在與水平方向成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源,在相距1m的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為0.3kg的金屬棒ab,棒上通以3A的電流,磁場(chǎng)方向豎直向上,這時(shí)棒恰好靜止,求:(g=10m/s2

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)ab棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛平板式大貨車載著一個(gè)木箱在平直公路上勻速行駛,已知木箱前部與駕駛室后部的距離為L(zhǎng)=4m,如圖所示.木箱與車廂底板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,假設(shè)無(wú)論木箱處于車廂的何處,車廂底板一直保持水平,且認(rèn)為木箱與車廂底板的最大靜摩

擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2

(1)為了使木箱在車廂底板上不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),貨車剎車的最大加速度a為多大?

(2)若貨車某次剎車的加速度恒為1.5a,為了保證木箱在此次剎車期間不撞上駕駛室,此次剎車最多持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間?(設(shè)剎車后貨車并沒有停下來(lái).)

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