练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距为L，导轨平面与水平面之间的夹角为α，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值为R的电阻，其他电阻不计，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置并与导轨接触良好，如图甲所示．现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，ab由静止开始运动，vt图象如图乙所示．设导轨足够长，题中L、α、B、R、m及重力加速度g均为己知，则下列说法中正确的是（　　）
    分析：（1）由乙图看出，杆的最大速度为4m/s，此时杆做匀速直线运动，受力平衡，安培力大小为F安=
    B2L2vm
    R
    ，根据平衡条件可求出F．
    （2）根据速度图象的“面积”大小等于位移，估算出前3.0s内杆的位移，估算时大于等于半格算一个，小于半格舍去．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出感应电荷量式q=
    B△S
    R
    ，△S=Lx，即可根据位移电量求得电量；
    （3）根据速度图象的“面积”大小等于位移，估算出前3.0s内杆的位移，根据能的转化与守恒定律求解电阻R上产生的热量．
    解答：解：A、由图乙知，杆运动的最大速度为：vm=4m/s　 
    由：E=BLvm
    得：I=
    E
    R
    ，安培力为：F安=BIL
    则得：F安=
    B2L2vm
    R
    ，此时有：F=mgsinα+F安．
    则得：F=mgsinα+
    B2L2vm
    R
    代入数据解得：F=18N．　故A正确；
    B、当金属杆速度为2.0m/s时，ma=F-
    B2L2v
    R
    ，故B错误；
    C、根据图乙中速度图象的“面积”大小等于位移，估算出前3.0s内杆的位移，估算时大于等于半格算一个，小于半格舍去．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出感应电荷量式q=
    B△S
    R
    ，△S=Lx，即可根据位移电量求得电量．故C错误；
    D、由图乙可知，3.0s末金属杆的速度为：v1=3.8m/s，然后根据图乙中速度图象的“面积”大小等于位移，估算出前3.0s内杆的位移，由能的转化与守恒定律得：Q=Fs-mgssinα-
    1
    2
    mv12，代入数据即可求出产生的热量．故D正确．
    故选：AD
    点评：本题电磁感应与力学知识的综合，抓住速度图象的两个意义：斜率等于加速度，“面积”等于位移辅助求解．估算位移时，采用近似的方法，要学会运用．
    该题中的BCD选项如果是计算题，可代入数据计算出具体的数值，作为选择项，列出公式即可说明．
    练习册系列答案
    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，两根光滑平行的金属导轨，放在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身电阻不计，斜面处在一匀强磁场中，方向垂直斜面向上，一质量为m、电阻不计的金属棒，在沿斜面并与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升了h高度在上滑过程中（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距为L，与水平面之间的夹角α，匀强磁场磁感应强度为B，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值为R的电阻，电阻为r、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，其它电阻不计，若给金属杆ab平行斜面向上以速度v0，使之沿斜面开始运动，上升的最大高度为h，经过一段时间金属棒ab又回到出发点，则（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?和平区一模）光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图甲所示．用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，v-t图象如图乙所示，g=10m/s2，导轨足够长．求：
    （1）恒力F的大小．
    （2）金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小．
    （3）根据v-t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，用变力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，若金属杆ab以恒定加速度a=2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则：（g=10m/s2）
    （1）在5s内平均感应电动势是多少？
    （2）第5s末，回路中的电流多大？
    （3）第5s末，作用在ab杆上的外力F多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?重庆模拟）如图所示，光滑平行的金属导轨MN、PQ相距L=0.8m，其框架平面与水平面成．θ=30°，在M点和P点间接一个阻值为R=1.80Ω的电阻，在两一导轨间矩形区域00101′0′内有垂直导轨平面向下、宽为d=0.6m的匀强磁场，磁感应强度为B=lT．一质量为m=0.16kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒ab，垂直搁置于导轨上，与磁场上边界相距d0=0.4m，现使它由静止开始运动，在棒ab离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计，g=l0m/s2）求：
    （1）棒ab在进人磁场上边界时的速度；
    （2）棒ab在磁场中作匀速运动时产生的感应电动势；
    （3）棒ab通过磁场区域过程中整个电路所产生的热量．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案