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(zhǎng),空間有垂直于軌道的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)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(zhǎng) 的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)趨于一個(gè)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(yùn)動(dòng),當(dāng)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(dá)式進(jìn)行求解.
解答:解:金屬桿受重力、支持力、安培力,開始時(shí)重力沿斜面的分力大于安培力,所以金屬桿做加速運(yùn)動(dòng).
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(dāng)加速度減小到零,速度最大.
當(dāng)加速度為零時(shí),速度最大.有mgsinα=BIL,
I=,vm=
A、如果B增大,vm將變小,故A錯(cuò)誤.
B、如果R變小,vm將變小,故B錯(cuò)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(cuò)誤.
故選C.
點(diǎn)評(píng):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(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為零時(shí),速度最大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖,PQNM是由粗裸導(dǎo)線連接兩個(gè)定值電阻組合成的閉合矩形導(dǎo)體框,水平放置,金屬棒ab與PQ、MN垂直,并接觸良好。整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度B=0.4T。已知PQ與MN間的距離為L(zhǎng)=0.5m,電阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余電阻均忽略不計(jì),若使ab以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),作用于ab的外力大小為________N,R1上消耗的電熱功率為________W。(不計(jì)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(chǎng)放在磁場(chǎng)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(diǎn),若兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb,則(   )
A.φa>φbB.φa<φb
C.電流增大時(shí),Uab增大D.其他條件不變,將銅板改為NaCl溶液時(shí),電勢(shì)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(dǎo)電軌道處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,軌道平面與磁場(chǎng)方向垂直。當(dāng)接在軌道間的開關(guān)S斷開時(shí),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(shí)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(shí)間圖象可能為,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),上端串有電阻R(其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)摩擦.從靜止釋放后ab保持水平而下滑。說明導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),試求最大加速度a和導(dǎo)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(dǎo)軌,AB間距離為L(zhǎng),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(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,質(zhì)量為、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上。甲、乙兩根相同的絕緣輕質(zhì)彈簧一端均與導(dǎo)體棒中點(diǎn)固定連接,另一端均被固定,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì)。初始時(shí)刻,兩彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度,導(dǎo)體棒具有水平向左的初速度,經(jīng)過一段時(shí)間,導(dǎo)體棒第一次運(yùn)動(dòng)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(dǎo)體棒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
B.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到安培力大小為
C.當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到初始位置時(shí),AB間電阻R的功率為
D.當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時(shí),甲彈簧具有的彈性勢(shì)能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

設(shè)長(zhǎng)為L(zhǎng)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(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,v的方向垂直于B,也垂直于磁場(chǎng)邊界,磁場(chǎng)范圍的寬度為d,如圖所示,則,

(1)若L<d,求線框穿過磁場(chǎng)安培力所做的功;
(2)若L>d,求線框穿過磁場(chǎng)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(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示.P所受的重力為G,桌面對(duì)P的支持力為N,則
A.t1時(shí)刻N>GB.t2時(shí)刻N>G
C.t3時(shí)刻N<GD.t4時(shí)刻N=G

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,兩平行光滑導(dǎo)軌相距為20cm,與內(nèi)阻r為0.5Ω的電源相連,導(dǎo)軌平面與水平面成45 o角。整個(gè)裝置處在方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)至阻值為零時(shí),在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為0.2kg的金屬棒MN,恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),經(jīng)測(cè)量,導(dǎo)軌間的金屬棒電阻值R為0.5Ω。導(dǎo)軌、導(dǎo)線電阻不計(jì),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(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)E。

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