如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=1Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场.现将质量为m=0.3
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如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=1Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场.现将质量为m=0.3
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如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=1Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场.现将质量为m=0.3kg、电阻R
ab
=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放,下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平.在金属杆ab下落0.3m的过程中,其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.已知ab进入磁场时的速度v
0
=3.0m/s,取g=10m/s
2
.则下列说法正确的是( )
A.进入磁场后,金属杆ab中电流的方向由b到a
B.匀强磁场的磁感应强度为2.0T
C.金属杆ab下落0.3m的过程中,通过R的电荷量0.24C
D.金属杆ab下落0.3m的过程中,R上产生的热量为0.45J
答案
BC
解析
试题分析:由右手定则可知,导体棒进入磁场后,金属杆ab中电流的方向由a到b,选项A 错误;
ab进入磁场时,加速度变为向上的g,则由牛顿第二定律
,解得B=2T,选项B正确;根据
,选项C 正确;当金属杆下落0.3m时已经做匀速运动,则
,其中
,解得v
m
=1.5m/s;根据能量关系
,代入数据可得:Q=9.83J,选项D 错误。
举一反三
(10分)如图所示,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD.导轨间距为L,电阻不计.一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动.棒与导轨垂直,并接触良好.导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.导轨右边与电路连接.电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R.在BD间接有一水平放置的电容为C的平行板电容器,板间距离为d.
(1)当ab以速度v
0
匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止.试判断微粒的带电性质和电容器的电量q
(2)ab棒由静止开始,以恒定的加速度a向左运动.讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化.(设带电微粒始终未与极板接触.)
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(12分)如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小为5T,磁场宽度d=0.55m,有一边长L=0.4m、质量m
1
=0.6kg、电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m
2
=0.4kg的物体相连,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,将线框从图示位置由静止释放,物体到定滑轮的距离足够长.(取g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线中的拉力为多少?
(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大?(3)在(2)问的条件下,若cd边恰好离开磁场边界PQ时,速度大小为2m/s,求整个过程中ab边产生的热量为多少?
题型:不详
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如图所示,在光滑水平面上,用轻质细杆水平连接一斜面,杆的另一端固定在一颗树杆上,一玩具遥控小车放在斜面上,系统静止不动.用遥控器启动小车,小车沿斜面加速上升,则
A.系统静止时细杆有向右拉力
B.小车加速时细杆未发生形变
C.小车加速时细杆有向左的推力
D.小车加速时可将细杆换成细绳
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(16分)光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置,其中直轨道bc粗糙,直轨道cd光滑,两轨道相接处为一很小的圆弧。质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动,到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s,当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时,脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行,到达轨道cd上的d点时速度为零。若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计,已知圆轨道的半径为R=0.25m,直轨道bc的倾角θ=37
o
,其长度为L=26.25m,d点与水平地面间的高度差为h=0.2m,取重力加速度g=10m/s
2
,sin37°=0.6。求:
(1)滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小;
(2)滑块与直轨道bc问的动摩擦因数;
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如图所示,AB为光滑竖直杆,ACB为构成直角的光滑L形直轨道,C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处不损失机械能)。套在AB杆上的小球自A点静止释放,分别沿AB轨道和ACB轨道运动,如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1.5倍,则BA与CA的夹角为:( )
A.30º
B.45º
C.53º
D.60º
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