如圖所示,MN、PQ是與水平面成θ角的兩條平行光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌,其電阻忽略不計.空間存在著垂直于軌道平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置,且與軌道接觸良好,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m,電阻均為r,軌道寬度為L.與導(dǎo)軌平行的絕緣細線一端固定,另一端與ab棒中點連接,細線承受的最大拉力Tm=2mgsinθ.今將cd棒由靜止釋放,則細線被拉斷時,cd棒的( 。
A.速度大小是
2mgrsinθ
B2L2
B.速度大小是
mgrsinθ
B2L2
C.加速度大小是2gsinθ
D.加速度大小是0

AB、據(jù)題知,細線被拉斷時,拉力達到Tm=2mgsinθ.
根據(jù)平衡條件得:對ab棒:Tm=F+mgsinθ.則得ab棒所受的安培力大小為F=mgsinθ;
由于兩棒的電流相等,所受的安培力大小相等.
由E=BLv、I=
E
2r
,F(xiàn)=BIL,則得F=
B2L2v
2r

聯(lián)立解得,cd棒的速度為 v=
2mgrsinθ
B2L2
.故A正確,B錯誤.
CD、對cd棒:根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ-F=ma,代入得a=gsinθ-
1
m
?
B2L2
2r
?
2mgrsinθ
B2L2
=0,故C錯誤,D正確.
故選:AD.
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:問答題

如圖所示,平行光滑導(dǎo)軌OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=53°角,OP段和OˊPˊ段是導(dǎo)電的,PQ段和PˊQˊ段是絕緣的,在P和Pˊ處固定一個“∩”形導(dǎo)體框abcd,導(dǎo)體框平面與導(dǎo)軌面垂直,面積S=0.3m2.空間存在變化的勻強磁場,方向與導(dǎo)軌平行,與線圈abcd垂直.質(zhì)量為m=0.02kg、電阻R=0.2Ω的金屬棒AB放在兩導(dǎo)軌上QQˊ處,與PPˊ的距離x=0.64m,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.t=0時刻,從QQˊ無初速度釋放金屬棒AB,此時勻強磁場方向沿導(dǎo)軌向上(規(guī)定為正方向),磁感應(yīng)強度B的變化規(guī)律為B=0.2-0.8t(T).除金屬棒AB外,不計其它電阻.求:
(1)經(jīng)過多長時間,金屬棒AB中有感應(yīng)電流?感應(yīng)電流的方向如何?
(2)假設(shè)OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌足夠長,金屬棒AB在OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌上能滑行多遠?
(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個邊長為a=1m的正方形線圈,總電阻為R=2Ω,當(dāng)線圈以v=2m/s的速度通過磁感應(yīng)強度為B=0.5T的勻強磁場區(qū)域時,線圈平面總保持與磁場垂直.若磁場的寬度b>1m,如圖所示,求:
(1)線圈進入磁場過程中感應(yīng)電流的大;
(2)線圈在穿過整個磁場過程中釋放的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,單匝線圈ABCD在外力作用下以速度V向右勻速進入勻強磁場,第二次又以速度2V勻速進入同一勻強磁場.則下說法說正確的是(  )
A.第二次與第一次通過AB邊橫截面的電荷量之比為2:1
B.第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為4:1
C.第二次與第一次線圈中最大電流之比為2:1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運動時,cd桿也正好以速度V2向下勻速運動.重力加速度為g.以下說法正確的是( 。
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg+
B2L2V1
2R
B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強度為BL
(V1+V2)
2R
D.μ與V1大小的關(guān)系為μ=
2mgR
B2L2v1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根完全相同的“V”字形導(dǎo)軌OPQ與KMN倒放在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對、平行放置,其間距為L,電阻不計.兩條導(dǎo)軌足夠長,所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是α.兩個金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是m,電阻都是R,與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好.空間有豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.
(1)如果兩條導(dǎo)軌皆光滑,讓a′b′固定不動,將ab釋放,則ab達到的最大速度是多少?
(2)如果將ab與a′b′同時釋放,它們所能達到的最大速度分別是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,空間存在一寬度為2L有界勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里.在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長為L的正方形金屬線框,其質(zhì)量m=1kg、電阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v0=4m/s勻減速進入磁場,線框平面與磁場垂直,外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示.以線框右邊剛進入磁場時開始計時,求:
(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(2)線框進入磁場的過程中,通過線框的電荷量q;
(3)判斷線框能否從右側(cè)離開磁場?說明理由.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,導(dǎo)軌間距為L=0.40m,一個磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間接有阻值為R=0.30Ω的電阻,一電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,通過傳感器記錄金屬棒ab在不同時刻的位置(如下表),導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度g=10m/s2.求:
時刻t/s00.100.200.300.400.500.600.70
位置x/m00.100.300.701.201.702.202.70
(1)在前0.4s的時間內(nèi),金屬棒ab電動勢的平均值
.
E

(2)金屬棒的質(zhì)量m;
(3)在前0.7s的時間內(nèi),回路產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,足夠長平行金屬導(dǎo)軌內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)軌右端通過電阻與平行金屬板AB連接.已知導(dǎo)軌相距為L;磁場磁感應(yīng)強度為B;R1、R2和ab桿的電阻值均為r,其余電阻不計;板間距為d、板長為4d;重力加速度為g,不計空氣阻力.
如果ab桿以某一速度向左勻速運動時,沿兩板中心線水平射入質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒恰能沿兩板中心線射出;如果ab桿以同樣大小的速度向右勻速運動時,該微粒將射到B板距左端為d的C處.
(1)求ab桿勻速運動的速度大小v;
(2)求微粒水平射入兩板時的速度大小v0
(3)如果以v0沿中心線射入的上述微粒能夠從兩板間射出,試討論ab桿向左勻速運動的速度范圍.

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同步練習(xí)冊答案