如图所示.间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角＝30°.正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T.方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同.质量均为m＝0.02kg.垂直于导轨放置．起初.甲金属杆处在磁场的上边界ab上.乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放.并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F.使甲金属� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角

＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s²的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s²，则( )

A．每根金属杆的电阻 R＝0.016

B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s

C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W

试题分析：开始时金属杆乙的加速度为a₂=gsin30⁰=5m/s²,i即甲乙两棒具有相同的加速度，当乙刚进入磁场时，甲也恰好出离磁场，此时两棒的速度均为

=2m/s,因为乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，所以

,解得R＝0.064

，选项A错误；甲金属杆在磁场中运动的时间为

，选项B正确；甲金属杆在磁场中运动时满足F+mgsin30⁰-F_安=ma,随金属棒速度的增加，安培力逐渐增大，则外力F逐渐增加，由P=Fv可知F的功率逐渐增大，选项C正确；乙金属杆在磁场中运动过程中受安培力大小为 F_安=mgsin30⁰=0.1N,所以功率P= F_安v=0.2W,选项D错误。

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！
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：单选题

如图所示，粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为

，宽为L，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨上、下两边分别连接电阻R₁和R₂，质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中（）

A．R₁和R₂发热功率之比P₁：P₂=R₂：R₁

B．导体棒匀速运动时的速度

C．安培力对导体棒做的功等于导体棒机械能的减少量

D．重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（9分）两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为

,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m="0.02" kg,电阻均为R="0.1" Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B="0.2" T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止.取g="10" m/s²,问：

(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)棒cd每产生Q="0.1" J的热量，力F做的功W是多少？

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，一个刚性的矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，已知磁场区域的高度大于线圈的高度，则下列判断中正确的是

A．若线圈进入磁场时是减速运动，则离开磁场时也是减速运动

B．若线圈进入磁场时是减速运动，则离开磁场时是加速运动

C．若线圈进入磁场时是匀速运动，则离开磁场时也是匀速运动

D．若线圈进入磁场时是加速运动，则离开磁场时也是加速运动

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨电阻不计，其间距为L=2m。在两导轨之间有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，其方向垂直导轨所在的竖直面水平向外。金属棒ab的质量为m₁=2kg，金属棒cd的质量为m₂=1kg，ab和cd都与导轨垂直放置，且其长度刚好都和导轨宽度相同，ab和cd的电阻之和为R=1Ω。开始时使ab和cd都静止。当ab棒在竖直面向上的外力作用下，以加速度大小为a₁=1m/s²沿两导轨所在的竖直面向上开始做匀加速运动的同时，cd棒也由静止释放。ab棒和cd棒在运动过程中始终和导轨垂直，且和导轨接触良好。重力加速度为g=10m/s²。试求：

（1）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的加速度大小为a₂=2m/s²时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率；
（2）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的速度最大时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度V向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为E_l;若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E₂。则通过电阻R的电流方向及

与

之比

分别为( )

A.c→a，2：1 B.a→c，2：1 C.a→c，1：2 D.c→a，1：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求: