A. | 當a、b分別穿越磁場的過程中,通過R的電荷量之比為3:1 | |
B. | 在穿越磁場的過程中,a、b兩導(dǎo)體棒勻速運動的速度大小之比為3:1 | |
C. | 磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d=0.25m | |
D. | 在整個過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱為1J |
分析 導(dǎo)體棒進入磁場時切割磁感線,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,電路出現(xiàn)感應(yīng)電流,由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律,可推出通過導(dǎo)體棒的電量表達式:q=$\frac{△Φ}{{R}_{總}}$,即可求得電荷量之比.
兩棒勻速穿越磁場的過程中,安培力等于重力沿斜面向下的分力.a(chǎn)棒勻速通過時,a棒相當于電源,求出總電阻,b棒勻速通過時,b棒相當于電源,求出總電阻.根據(jù)平衡條件得到BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{{R}_{總}}$=mgsinθ,即可求出速度之比.
當b棒到達m時,兩棒的速度相等,設(shè)b棒通過磁場的時間為t,則a棒到達m的速度va=vb+gsin53°t,又d=vbt,根據(jù)兩棒勻速運動的速度關(guān)系,求出兩桿速度,再根據(jù)速度位移公式,可求出m點到n點的距離.
在a穿越磁場的過程中,因a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,可求出對應(yīng)的安培力做功,同理b棒切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而求出安培力做功,則兩棒整個過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱為兩者之比.
解答 解:A、由q=$\overline{I}$△t,$\overline{I}$=$\frac{\overline{E}}{{R}_{總}}$,$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$,得通過導(dǎo)體棒的電荷量q總=$\frac{△Φ}{{R}_{總}}$.
在b穿越磁場的過程中,b是電源,a與R是外電路,電路的總電阻R總1=Rb+$\frac{R{R}_{a}}{R+{R}_{a}}$=8Ω,
通過R的電荷量為qRb=$\frac{1}{3}$q總b=$\frac{1}{3}$•$\frac{△Φ}{{R}_{總1}}$
同理a棒在磁場中勻速運動時R總2=6Ω,
通過R的電荷量為qRa=$\frac{1}{2}$q總a=$\frac{1}{2}$•$\frac{△Φ}{{R}_{總2}}$
可得:qRa:qRb=2:1,故A錯誤.
B、設(shè)b在磁場中勻速運動的速度大小為vb,則b中的電流Ib=$\frac{BL{v}_}{{R}_{總1}}$
由平衡條件得:$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_}{{R}_{總1}}$=mbgsin53°
同理a棒在磁場中勻速運動時 $\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{a}}{{R}_{總2}}$=magsin53°
可得va:vb=3:1,故B正確.
C、設(shè)a、b穿越磁場的過程中的速度分別為va和vb,由題意得:va=vb+gsin53°t
在勻速穿過磁場的過程中,有d=vbt
因為 ${v}_{a}^{2}$-${v}_^{2}$=2gsin53°•l0;
解得:d=0.25m
D、安培力大小F安a=magsin53°,
安培力做功:Wa=magdsin53°=0.8J
同理Wb=mbgdsin53°=0.2J
在整個過程中,電路中共產(chǎn)生多少焦耳熱Q=Wa+Wb=1J,故D正確.
故選:BCD.
點評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地對a、b棒進行受力分析,根據(jù)受力情況判斷物體的運動情況.以及知道在勻速運動時,安培力等于重力沿斜面方向的分力.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | μmg | B. | u(mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$) | C. | u(mg-m$\frac{{v}^{2}}{R}$) | D. | u$\frac{m{v}^{2}}{R}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 曲線運動一定是變加速運動 | |
B. | 變速運動一定是曲線運動 | |
C. | 做曲線運動的物體所受合外力一定不為零 | |
D. | 做曲線運動物體的速率不斷增加,一定是合外力不斷變化 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 牛頓、米和秒都是國際單位制中的基本單位 | |
B. | 紫外線比紅外線更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 | |
C. | 狹義相對論認為,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的,真空中的光速都是相同的 | |
D. | 麥克斯韋認為,只要空間有變化的磁場或變化的電場,就一定能夠激發(fā)電磁波 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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