如圖33-5所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,上端接有定值電阻R,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達到v時開始勻速運動,此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動.導(dǎo)電棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g,下列選項正確的是(  )

圖33-5

A.P=2mgvsinθ

B.P=3mgvsinθ

C.當(dāng)導(dǎo)體棒速度達到時加速度大小為sinθ

D.在速度達到2v以后勻速運動的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功


解析:當(dāng)導(dǎo)體棒第一次勻速運動時,沿導(dǎo)軌方向:mgsinθ;當(dāng)導(dǎo)體棒第二次達到最大速度時,沿導(dǎo)軌方向Fmgsinθ,即Fmgsinθ,此時拉力F的功率PF×2v=2mgvsinθ,選項A正確,B錯誤;當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達到v/2時,沿導(dǎo)軌方向:mgsinθma,解得agsinθ,選項C正確;導(dǎo)體棒的速度達到2v以后,拉力與重力的合力做功全部轉(zhuǎn)化為R上產(chǎn)生的焦耳熱,選項D錯誤

答案:AC

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖27-8甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖27-8乙所示的R­圖線,其中R為電阻箱讀數(shù),I為電流表讀數(shù),由此可以得到:E=________V,r=________Ω.

圖27-8

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如圖30-16所示為一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動,細桿處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,不計空氣阻力,現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0,在以后的運動過程中,圓環(huán)運動的速度圖象可能是圖30-17中的(  )

圖30-16

圖30-17

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如圖32-2所示,在邊長為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,其方向垂直紙面向外,一個邊長也為a的正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合,現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,則在這時間內(nèi)(  )

A.平均感應(yīng)電動勢大小等于

B.平均感應(yīng)電動勢大小等于

C.順時針方向轉(zhuǎn)動時感應(yīng)電流方向為EFGHE

D.逆時針方向轉(zhuǎn)動時感應(yīng)電流方向為EHGFE

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如圖32-9所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l=0.20 m,電阻R=1 Ω;有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻均忽略不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50 T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道面向下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得外力F與時間t的關(guān)系如圖所示.求

(1)桿的質(zhì)量m和加速度a的大。

(2)桿開始運動后的時間t內(nèi),通過電阻R電量的表達式(用Bl、R、at表示).

 

圖32-9

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如圖33-10所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R=2 Ω的電阻.磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強度為0.4 T.質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)判斷金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向;

(2)求金屬棒下滑速度達到5 m/s時的加速度大;

(3)當(dāng)金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,求電阻R消耗的功率.

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在勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖34-4甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖34-4乙所示,則(  )

A.t=0.005 s時線框的磁通量變化率為零

B.t=0.01 s時線框平面與中性面重合

C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 V

D.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz

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如圖35-9所示,水平銅盤半徑為r,置于磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向下的勻強磁場中,銅盤繞通過圓盤中心的豎直軸以角速度ω做勻速圓周運動,銅盤的邊緣及中心處分別通過滑動變阻器R1與理想變壓器的原線圈相連,該理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1,變壓器的副線圈與電阻為R2的負載相連,則(  )

圖35-9

A.變壓器原線圈兩端的電壓為

B.若R1不變時,通過負載R2的電流強度為零

C.若R1不變時,變壓器的副線圈磁通量為零

D.若R1變化時,通過負載R2的電流強度為通過R1電流的

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圖38-8

(1)如圖38-8,活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉于導(dǎo)熱汽缸中,活塞可沿氣缸內(nèi)壁無摩擦滑動.通過加熱使氣體溫度從T1升高到T2,此過程中氣體吸熱12 J,氣體膨脹對外做功8 J,則氣體的內(nèi)能增加了________ J;若將活塞固定,仍使氣體溫度從T1升高到T2,則氣體吸收的熱量為________ J.

圖38-9

(2)如圖38-9,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C.已知狀態(tài)A的溫度為300 K.

①求氣體在狀態(tài)B的溫度;

②由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體是吸熱還是放熱?簡要說明理由.

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