如圖相距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的右端接有電阻R(軌道電阻不計),斜面處在一勻強磁場B中,磁場方向垂直于斜面向上,質(zhì)量為m,電阻為2R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,由靜止釋放,下滑距離S后速度最大,則( 。
A.下滑過程電阻R消耗的最大功率為
m2g2Sin2θ
B2L2
R
B.下滑過程電阻R消耗的最大功率為
3m2g2Sin2θ
B2L2
R
C.下滑過程安培力做功
9m3g2Sin2θ
2B4L4
R2
D.下滑過程安培力做功mgS?sinθ-
9m3g2Sin2θ
2B4L4
R2

A、對棒受力分析,如圖所示,

當棒達到最大速度時,處于受力平衡狀態(tài),則有:F=mgsinθ;
又F=BIL;
閉合電路歐姆定律有:I=
E
3R
;
切割感應(yīng)電動勢為:E=BLvm
因此聯(lián)立可得:
B2L2vm
3R
=mgsinθ

則:vm=
3mgRsinθ
B2L2
;
所以下滑的最大電功率為:P=Fvm=
3m2g2Sin2θ
B2L2
R
;故A錯誤,B正確;
C、導(dǎo)體棒下滑過程中,根據(jù)動能定理得:
則有:WG-W=
1
2
mv2
-0,
解得:安培力做功mgS?Sinθ-
9m3g2Sin2θ
2B4L4
R2
.故C錯誤,D正確;
故選:BD.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈面積S=200cm2,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖已所示.下列說法中正確的是( 。
A.線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向
B.電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大
C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4W
D.前4s內(nèi)通過R的電荷量為4×10-4C

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示圓環(huán)形線圈處在勻強磁場B中,磁場方向與環(huán)面垂直.磁感應(yīng)強度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示.規(guī)定圖中所標的磁場方向和感應(yīng)電流方向為正方向,則圓環(huán)中的感應(yīng)電流i隨時間變化的圖中正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

穿過閉合回路的磁通量φ隨時間t變化的圖象分別如圖①~④所示,下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述正確的是( 。
A.圖①中,回路不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
B.圖②中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大
C.圖③中,回路在0~t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在t1~t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
D.圖④中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變大再變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,在傾角為a的光滑斜面上,abcd區(qū)域存在著垂直斜面向上的勻強磁場,邊界ab和cd都沿水平方向,ac=L,在斜面上質(zhì)量為m,邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿斜面自由下滑,恰好勻速穿過磁場,下列說法正確的是( 。
A.在穿過磁場過程中線框內(nèi)電流方向不變
B.在穿過磁場過程中線框受的磁場力方向不變
C.在穿過磁場過程中,線框中產(chǎn)生熱量為2mgLsina
D.在穿過磁場過程中,線框受的磁場力的方向沿斜面上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一匝數(shù)n=200匝的矩形線圈abcd放在磁場中,線圈回路的總電阻R=5Ω.線圈平面垂直于磁感線方向.穿過線圈的磁通量φ隨時間變化的規(guī)律如圖所示,求:
(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流;
(3)30×0.01s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個閉合線圈,放在勻強磁場中,線圈的軸線與磁場成30°角,磁感應(yīng)強度B隨時間勻速變化,線圈導(dǎo)線電阻率不變,用下述哪個方法可使線圈上感應(yīng)電流增加一倍( 。
A.把線圈的匝數(shù)增加一倍
B.把線圈的面積增加一倍
C.把線圈的半徑增加一倍
D.改變線圈軸線對于磁場的方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0=3m/s進入勻強磁場時開始計時t=0,此時線框中感應(yīng)電動勢為1V,在t=3s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場.此過程中v-t圖象如圖乙所示,那么( 。
A.t=0時線框右側(cè)的邊兩端M、N間電壓為0.25V
B.恒力F的大小為1.0N
C.線框完全離開磁場的位置3的瞬時速度為2m/s
D.線框完全離開磁場的位置3的瞬時速度為1m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于感應(yīng)電動勢的說法正確的是(  )
A.閉合回路中的磁感應(yīng)強度越大,感應(yīng)電動勢越大
B.閉合回路中的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大
C.閉合回路中的磁通量變化越大,感應(yīng)電動勢越大
D.閉合回路中的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大

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