如图16所示,两光滑轨道相距L=0.5m,固定在倾角为的斜面上,轨道下端连入阻值为R=4Ω的定值电阻,整个轨道处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,一质

如图16所示,两光滑轨道相距L=0.5m,固定在倾角为的斜面上,轨道下端连入阻值为R=4Ω的定值电阻,整个轨道处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,一质

题型:不详难度:来源:
如图16所示,两光滑轨道相距L=0.5m,固定在倾角为的斜面上,轨道下端连入阻值为R=4Ω的定值电阻,整个轨道处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,一质量m=0.1㎏的金属棒MN从轨道顶端由静止释放,沿轨道下滑,金属棒沿轨道下滑x=30m后恰达到最大速度(轨道足够长),在该过程中,始终能保持与轨道良好接触。(轨道及金属棒的电阻不计)

(1)金属棒下滑过程中,M、N哪端电势高.
(2)求金属棒下滑过程中的最大速度v.
(3)求该过程中回路中产生的焦耳热Q.
答案
(1)M端电势较高;(2)v=15m/s;(3)
解析

试题分析: (1)根据右手定则,可判知M端电势较高         (2分)
(2)设金属棒的最大速度为v,根据法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势
E=BLVcos        (1分)
根据闭合电路欧姆定律,回路中的电流强度
I=E/R         (1分)
金属棒所受安培力F为    F=BIL        (1分)
对金属棒,根据平衡条件列方程
mgsin=Fcos         (2分)
联立以上方程解得   v=15m/s          (2分)
(3)根据能量守恒
          (3分)
代入数据解得         (2分)
举一反三
如图所示,把一个线框从一匀强磁场中匀速拉出(线框原来全在磁场中)。第一次拉出的速率是v,第二次拉出速率是2v,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是     ,拉力功率之比是     ,拉力做功的绝对值之比        ,是安培力做功的绝对值之比是 ,线框产生的热量之比是     ,通过导线某一横截面的电量之比是 。 

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两辆汽车,质量和初速度都相同,一辆沿粗糙水平路面运动,另一辆沿比较光滑的水平冰面运动,它们从减速到停止产生的热量;
A.沿粗糙路面较多B.沿冰面较多
C.一样多D.无法比较

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在光滑的绝缘水平面上有一正方形abcd,顶点a、c处分别固定两等量正点电荷,如图,若将一个带负电的粒子置于b点由静止释放,则粒子从b点运动到d点的过程中:(  )
A.加速度先变小后变大
B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C.电势能先减小后增大
D.电势能与动能之和先增大后减小

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U型金属导轨构成如图所示斜面,斜面倾斜角为,其中MN,PQ间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面,导轨电阻不计,金属棒ab质量为m,以速度v沿导轨上滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,导轨与ab棒间的动摩擦因数为μ,ab棒接入电路的电阻为R,ab棒沿导轨上滑位移为S时速度减为0,则在这一过程中(   )
A.ab棒沿导轨向上做匀减速运动
B.ab棒受到的最大安培力大小为
C.导体棒动能的减少量等于mgssin+μmgscos
D.克服安培力做的功等于mv-mgssin-μmgscos

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如图所示,物体以100 J的初动能从斜面的底端向上运动,斜面足够长。当它通过斜面上的M点时,其动能减少80 J,机械能减少32 J.如果物体能从斜面上返回底端,则(  )
A.物体在斜面上运动时,机械能守恒
B.物体在向上运动时,机械能减少100J
C.物体上升到M还能上升的距离为到达M点前的四分之一
D.物体返回A点时动能为20J

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