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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
C
电路中的总电阻为,当速度为v时根据安培力公式可得,产生的感应电动势为E=BLv,所以产生的电流为,所以电阻R1消耗的热功率为,电阻R0消耗的热功率为,AB错误。过程中摩擦力大小为,所以因摩擦而消耗的热功率为,消耗的机械功率为,所以C正确D错误。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在电磁感应现象中产生的电动势称为          ,产生感应电动势的那段导体相当于        

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电阻可忽略不计的光滑水平轨道,导轨间距L=1m,在导轨左端接阻值R=0.3Ω的电阻。在导轨框内有与轨轨平面垂直的有界匀强磁场,磁场边界为矩形区域cdef,其中cd、ef与导轨垂直,磁场宽度刚好等于轨轨间距L,磁场长度s=1m,磁感应强度B=0.5T。一质量为m=1kg,电阻r="0.2" Ω的金属导体棒MN垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好。现对金属棒施以垂直于导轨的水平外力F,金属棒从磁场的左边界cd处由静止开始以加速度a=0.4m/s2作匀加速运动。
(1) 推导出水平拉力F随时间t变化的关系式;
(2) 力F作用一段时间t1后撤去力F;若已知撤去F后金属棒的速度v随位移x的变化关系为(v0为撤去F时金属棒速度),并且金属棒运动到ef处时速度恰好为零,则外力F作用的时间t1为多少?
(3) 若在金属棒离开磁场区域前撤出外力F,试定性画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.(直接画图,不需要进行有关推导)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在光滑水平桌面上有一边长为I的正方形线框abcd,bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg,三角形腰长为I,磁感应强度垂直桌面向下,abef可在同一直线上,其俯视图如图所示,线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,线框中感应电流I及拉力F随时间t的变化关系可能是(以逆时针方向为电流的正方向,时间单位为I/V)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,长为L,电阻为r=0.30Ω、质量为m=0.10kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,金属棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有阻值R=0.50Ω的电阻。量程为0~3.OA的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.OV的电压表接在电阻R的两端。垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力F使金属棒向右移动。当金属棒以V=2.0m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏。问:

小题1:满偏的电表是什么表?说明理由。
小题2:拉动金属棒的外力F多大?
小题3:若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上。求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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=tx时刻(tx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。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的速率是v ,第二次拉出速率是 2 v,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是_________,线框产生的热量之比是_____________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图所示,一个带正电离子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动.当磁场的磁感应强度均匀增加时,此离子的动能变化情况是 
A.增大B.减小C.不变D.无法确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,有两根和水平面成α角的光滑平行的金属轨道,上端有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度vm,则(  )
A.如果B增大,vm将变大B.如果α增大,vm将变大
C.如果R增大,vm将变大D.如果m变小,vm将变大

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