如下图(a)所示.间距为l.电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场.磁感应强度为B,在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场.其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如下图(b)所示.t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑.同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放.在ab棒运动到区域Ⅱ的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如下图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B_t的大小随时间t变化的规律如下图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=t_x时刻（t_x未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：

小题1:通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
小题2:当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；
小题3:ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
小题4:ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。

小题1:通过cd棒的电流方向d→c，区域I内磁场方向为垂直于斜面向上
小题2:

小题3:3l
小题4:4mglsinθ

（1）通过cd棒的电流方向 d→c（1分）区域I内磁场方向为垂直于斜面向上（1分）
（2）对cd棒，F_安=BIl=mgsinθ，所以通过cd棒的电流大小I = （1分）
当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率P=I²R=

（1分）
（3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，a==gsinθ（1分）
cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动，可得；

（1分）

=Blgsinθt_x（1分）所以

（1分）
ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度

（1分）
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离h=at_x²+2l="3" l（1分）
（4）ab棒在区域II中运动的时间t₂=

=（1分）
ab棒从开始下滑至EF的总时间t= t_x+t₂=2（1分）
ε=Blv_t =Bl

（1分） ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：Q=εIt=4mglsinθ（1分）

练习册系列答案

优翼专项小学升学总复习系统强化训练系列答案

小学升初中夺冠密卷系列答案

小学升初中核心试卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d＝50cm，导轨所在的平面与水平面夹角?＝37°，导轨上端电阻R＝0.8?，其他电阻不计，导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0．4T。金属棒ab从上端由静止开始下滑，金属棒ab的质量m＝0.1kg。(sin37°＝0.6，g＝10m/s²)

(1)求导体棒下滑的最大速度；
(2)求当速度达到5m/s时导体棒的加速度；
(3)若经过时间t，导体棒下滑的垂直距离为s，速度为v。若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I₀在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I₀的表达式(各物理量全部用字母表示)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与定值电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，其电阻R₀与定值电阻R₁和R₂的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ。若使导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力大小为F，此时（）

A．电阻R₁消耗的热功率为Fv/3

B．电阻R₀消耗的热功率为Fv/6

C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv·cosθ

D．整个装置消耗的机械功率为Fv

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示，若x轴表示时间，y轴表示速度，则该图像反映了质点做匀减速直线运动时，速度与时间的关系。若x轴和y轴分别表示不同的物理量，则该图像可以反映某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法正确的是（）

A．若x轴表示时间，），轴表示重力势能，则该图像可表示自由落体运动物体的重力势能随时间变化的规律

B．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可表示不计空气阻力情况下，竖直上抛物体在向上运动过程中，动量随时间变化的规律

C．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可表示闭合回路中磁感应强度随时间均匀减少时，闭合回路中感应电动势随时间变化的规律

D．若x轴表示时间，y轴表示感应电流，则该图像可表示闭合回路中磁感应强度随时间均匀减少时，闭合回路中感应电流随时间变化的规律

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如右图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角。两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v₀从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则（）

A．返回出发点时棒ab的速度小于v₀

B．上滑到最高点的过程中克服安培力做功等于

C．上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于

D．金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

一正方形闭合导线框abcd，边长为L＝0.1m，各边的电阻均为0.1Ω，bc边位于x轴上且b点与坐标原点O重合。在x轴原点O的右侧有宽度0.2m、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场的磁感强度为0.1T，如图2甲所示。当线框以4.0m/s的速度沿x轴匀速运动穿过磁场区域时，图乙中的图象表示的是线框从进入磁场到穿出磁场的过程中，线框的感应电流随位置变化的情况，其中正确的是