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如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动,稳定时速度为2v,第二次保持拉力的功率P恒定,由静止开始向右运动,稳定时速度为3v(除R外,其余电阻不计,导轨光滑),在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a1、a2,则
A.a1a2B.a1a2
C.a1a2D.a1a2
A 、

试题分析:第一次用恒定F运动时,当金属棒达到最大速度时,拉力F等于安培力,即
所以当速度为v时,物体受到的合力为,
故此时的加速度为
第二次用恒定的功率运动时,当金属棒达到最大速度后,牵引力等于安培力,所以
当物体的速度为v时,牵引力,所以此时的合力为,故此时的加速度为,所以a1a2
A正确,
点评:此题属于牛顿运动定律与电磁学的综合题目,关键是根据题中的含义,找出速度最大时安培力和外力的关系,然后列等式求解
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有一半径为R,电阻率为ρ,密度为d的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中,圆环的截面的半径为r(r<<R)。如图所示,当圆环在加速下落时某一时刻的速度为v,则
A.此时整个圆环的电动势
B.忽略电感的影响,此时圆环的电流
C.此时圆环的加速度
D.如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于发电机和电动机,下列说法中不正确的是(    )
A.发电机和电动机的作用是相同的,都是把其他形式的能转化成电能
B.发电机可以把其他形式的能转化成电能,电动机可以把电能转化成机械能
C.发电机和电动机统称为电机
D.通过电机可以实现电能与其他形式的能源相互转化

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个边长为、电阻为的等边三角形线框,在外力作用下,以速度匀速穿过宽均为的两个匀强磁场区.这两个磁场的磁感应强度大小相等,方向相反.线框的运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始计时,关于线框中产生的感应电流与运动时间之间的函数图象,正确的是   (   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根足够长的光滑金属导轨abcd竖直放置,导轨间距离为  L1电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:

(1)磁感应强度的大小
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)如图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.20 m,两导轨的左端之间所接的电阻R=0.40 Ω,导轨上静止放置一质量m=0.10 kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10 Ω,导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一水平外力F水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示,求从金属杆开始运动经t=5.0 s时:

(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向;
(2)金属杆的速度大小;
(3)外力F的瞬时功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中,如图a所示,磁感应强度B随t的变化规律如图b所示.以I表示线圈中的感应电流,以图a线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的i-t图中正确的是 (   )

                                           

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ
(2)cd离NQ的距离s
(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,处于同一水平面内的光滑金属导轨平行放置,相距为L,左端连接有阻值为R的电阻。一导体棒ab垂直于导轨放置,电阻值也为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。
当导体棒ab受水平外力作用以速度v匀速向右滑动时,求:
(1)导体棒中的电流大小及方向。
(2)导体棒的发热功率。
(3)水平外力F的大小和方向。

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